В основу .NET Framework 3.5 положены новые функции, представленные в .NET Framework 3.0. Например, наборы функций в Windows Workflow Foundation (WF), Windows Communication Foundation (WCF), Windows Presentation Foundation (WPF) и Windows CardSpace. Кроме того, .NET Framework 3.5 содержит новые функции в ряде технических областей, добавленные в виде новых сборок во избежание нарушения структуры. Ниже описаны новые функции. 

Тесная интеграция объединенных языковых запросов (LINQ) и информационной осведомленности. Эта функция позволяет использовать одинаковый синтаксис для создания с помощью языков с поддержкой LINQ программного кода для выполнения фильтрации, перечисления и создания проектов, включающих несколько типов данных SQL, коллекций, XML и наборов данных. 
ASP.NET AJAX позволяет создавать более эффективный, интерактивный веб-интерфейс с широкими возможностями настройки, который поддерживается большинством популярных обозревателей. 

Поддержка нового веб-протокола для создания служб WCF, включая AJAX, JSON, REST, POX, RSS, ATOM и ряд новых стандартов WS-*. 
Полная инструментальная поддержка в Visual Studio 2008 для WF, WCF и WPF, а также новой технологии служб документооборота. 
Новые классы в библиотеке базовых классов (BCL) .NET Framework 3.5, предназначенные для обслуживания многих типичных запросов клиентов.