Nel 1964 lavora con gli Isley Brothers in Tennessee e ottiene una Fender Duo-Sonic Honey Blonde. La chitarra possiede un body in stile Stratocaster, ma è più piccola e monta solo due single coil.

 
Nell'estate del '66 si trasferisce a New York. Con il denaro fornito dalla fidanzata e vendendo la Duo-Sonic, Hendrix compra la sua prima Stratocaster. Con la formazione dei Jimi Hendrix Experience, utilizza diverse Strat CBS-era, principalmente modelli con manico in palissandro. Solo più tardi utilizzerà Stratocaster con tastiere in acero e palettone, dal colore nero o bianco.
 
Tutte le chitarre citate sono destre, usate da mancino. A tutte Jimi apporta delle piccole modifiche. In particolare sulla Stratocaster inverte il capotasto ed è solito montare il Mi basso al contrario sulla meccanica per evitarne la fuoriuscita dalla sede.
Nella sua carriera, Jimi acquista e suona moltissime altre chitarre, e ne rivende altrettante.
È stato possibile vederlo suonare con una Gibson ES-330, una Firebird e una Mosrite, solo per citarne alcune. Nel suo arsenale si annoverano vari modelli Rickenbacker, la famosa Gibson Flying V del ’67 e la altrettanto storica Gibson SG Custom del ’68, una Gibson Les Paul del '55 e una chitarra hawaiana Hagstrom otto corde che è possibile ascoltare in "Spanish Castle Magic".

Storica è la Guild acustica a dodici corde suonata per "Hear My Train A Comin'" e visibile nel film documentario pubblicato tre anni dopo la sua morte.

 
Accordatura e scalatura delle corde
Jimi è solito usare l'accordatura standard, ma nelle vesti di cantante privilegia l’accordatura mezzo tono sotto (Eb) per facilitare l’uso della voce.
Le informazioni riguardante le scalature utilizzate sono più oscure ed è necessario affidarsi ai racconti di alcune persone che sono entrate in contatto col chitarrista.
Le corde maggiormente utilizzate sono le Fender Rock 'N' Roll light gauge che prevedono la scalatura .010, .013, .015, .026, .032, .038.

In merito, il produttore e chitarrista Bob Kulick racconta di aver dato una volta una corda di ricambio a Hendrix: Jimi gli chiese una corda normalmente usato come Mi cantino da montare al posto del Si.
 
Allo stesso modo Buddy Miles, batterista della Band Of Gypsys e possessore di molte delle chitarre di Jimi, insiste sul fatto che Hendrix usasse una scalatura mista, ibrida.
Un Mi basso che normalmente definiremmo Heavy, un La e Re medium gauge, un Sol hawaiano (non ricoperto), un Si light (la convenzionale scalatura del Mi) e un Mi cantino super light: Miles sostiene che Jimi usasse questa scalatura per mantenere una migliore accordatura.
Oggettivamente, chi ha provato una chitarra con paletta rovesciata e senza bloccacorde avrà potuto notare la differente tensione di Mi basso e cantino rispetto una normale chitarra.
Michael Bloomfield, chitarrista blues e session player coevo, è un altro sostenitore del mixed gauge, avendo provato alcune delle chitarre collezionate da Miles.

Plettri e tracolle
Hendrix usava plettri medium, senza riferire a una particolare marca.
Era solito portare in tour moltissimi plettri diversi, così come un enorme numero di tracolle, tutte differenti, in modo da abbinarle alle camicie di scena.
 
Preda di collezionisti di tutto il mondo, il loro design unico e inconfondibile è ripreso da molti produttori attuali come Hippie strap.
Fra i design più celebri ricordiamo certamente la tracolla usata a Woodstock.
 
Amplificatori
Hendrix ha sperimentato sistemi di amplificazione diversi nella sua carriera, alla ricerca del suono perfetto. Come dice Eric Barrett, suo roadie prima e manager poi, il suo suono fu al 99% Marshall, ma la strada che portò a scegliere i full stack inglesi fu un processo a eliminazione.
Ha posseduto un amplificatore Silvertone con cassa abbinata 2x12 intorno al 1961, anche se in quel periodo usava farsi prestare amplificatori per i concerti.
Dal 1965, con gli Isley Bros, il suo amplificatore principale fu un Fender Twin e in seguito provò amplificatori Orange, come aveva visto usare ai Pink Floyd, ma da nessuno di questi riusciva a ottenere il suono che aveva in testa: la vera svolta arrivò con gli Experience.
 
Nel 1967 Buck Munger di Sunn Amplification stipulò un contratto di cinque anni (durato in realtà poco più di un anno) tra Hendrix e gli amplificatori Sunn dopo la sua esibizione al Monterey Pop Festival. Sunn forniva alla Jimi Hendrix Experience qualsiasi cosa di cui avesse bisogno, in cambio di ricerca e sviluppo degli amplificatori da parte di Jimi.
 
Hendrix utilizzò dapprima dei sistemi di amplificazione Coliseum PA convertiti per chitarra che pilotavano dei cabinet 100-F, normalmente usate come amplificazione da palco. Il sistema prevedeva casse equipaggiate con speaker JBL D-130 per le basse e una tromba (tweeter) LE 100-S per le alte. Le casse non fornivano in pratica una gamma media e Hendrix combinò le testate con una pila di casse Marshall 4x12 per ottenere la giusta risposta timbrica. In seguito, il setup Sunn incluse cinque testate 100S 120 watt con dieci casse equipaggiate con due JBL D-130 ciascuno, come visibile nella foto che segue.

"Siamo arrivati a quattro speaker da 12" Eminence su richiesta di Jimi, e il suo consiglio fu che la minima potenza accettabile fosse 100 watt per cassa", ricorda Munger.
 
Durante l’Experience, tour che ebbe inizio nel febbraio del '68, Hendrix usò dei Fender Dual Showman, dei Marshall, e poi testate da 100 watt Sunn Coliseum, con cabinet 2x15 Sunn.
Foto di scena di quel periodo mostrano Jimi usare un assortimento di Sunn, Fender e Marshall.
 
Hendrix interruppe il suo rapporto con Sunn e iniziò a usare quasi esclusivamente Marshall. "Jimi è stato utilizzato per i grandi numeri", spiegò Munger, ma quando interruppe il contratto fu chiaro che gli amplificatori non gli piacessero.
 
Hendrix passò quindi a utilizzare esclusivamente amplificatori Marshall 100 watt Super Lead a pilotare due cabinet 4x12. Presto il suo setup contò tre testate da 100w e sei casse 4x12. Jimi usava collegare la chitarra al primo amplificatore e ponticellare le altre testate in serie, sfruttando gli ingressi separati delle plexi.
Suonando praticamente sempre al massimo volume, i suoi amplificatori e valvole avevano vita breve.
 
Eddie Kramer, il tecnico del suono dell’Experience, ricorda che le testate furono equipaggiate su richiesta di Jimi con valvole finali KT66, che producono un suono più grosso e nitido rispetto alle classiche EL-34 delle testate 1959 SLP.
Marshall equipaggiava le sue casse con dei Celestion con magnete in Alnico da 20w, utilizzati anche da altri produttori come Vox (senza la caratteristica campana blu). Non erano però sufficienti a reggere la pressione sonora della Plexi che, a pieno volume, ruggiva fino a 140w nominali.
Marshall utilizzò dei nuovi speaker dotati di magneti ceramici, i G12M-30, rinominati Greenback per il colore della campana e forniti in due versioni, 55 Hz e 75 Hz per una differente risposta timbrica delle basse. È molto probabile che fu la versione 55Hz a essere scelta, nonostante nella prima fase del tuor avesse usato anche i JBL 120F. Quello che è certo è che lo speaker che richiama perfettamente il suono di Jimi è il Greenback, ora tanto amato dai chitarristi di tutto il mondo.
 
Effetti
I primi effetti per chitarra erano relativamente nuovi quando Jimi si trovò a utilizzarli e molti sistemi, appena inventati, divennero parte integrante del suo suono. Uno dei tratti caratteristici di Hendrix è sicuramente il pedale wah-wah. Iniziò a utilizzarlo dopo aver ascoltato il suono del filtro in "Tales Of Brave Ulysses" dei Cream.
Il suo suono tradizionale era prodotto dal Vox Clyde McCoy V846 con induttore Fasel.
 
Probabilmente l'impronta più riconoscibile del suono di Hendrix è data dal Fuzzface, il pedale rosso e rotondo prodotto da Dallas Arbiter che deve il suo nome alla forma raffigurante un volto sorridente.
 
La voce originale del Fuzz Face era prodotta da transistor al germanio, che fornivano un suono distorto molto particolare.
I transistor erano molto delicati e non tutti avevano lo stesso carico di corrente, per cui era difficile appaiarli nel circuito.
Per questo motivo, nessuno dei primi fuzz suonava identico a un altro e non tutti suonavano bene, quindi era molto importante sceglierli accuratamente.
Successivamente, Arbiter introdusse un nuovo modello blu con transistor al silicio, che hanno un suono più brillante e con una gamma media più esposta (come ora riedito). L’alimentazione a batteria è una parte certa del suono e, nonostante la cosa possa far sorridere, gli estimatori del suono originale (tra cui Eric Johnson) suggeriscono di sfruttare delle pile zinco-carbone già usate per modellare il suono del Fuzz Face e renderlo più controllabile.

Hendrix utilizzò da subito dei fuzzbox (il primo un Maestro), ma fu solo dopo l'incontro con un giovane costruttore di nome Roger Mayer - a Londra nel 1967 - che iniziò a usare un prototipo chiamato Octavia.

L’Octavia era un fuzzbox con circuito a doppia frequenza che sintetizzava una seconda nota un'ottava sopra la nota suonata, doppiando in effetti il segnale audio distorto.
Mayer diventò allora tecnico delle chitarre nel tour del 1968 negli Stati Uniti e continuò a lavorare per Hendrix anche successivamente. Anche se il fuzzbox principale di Hendrix si associa al Dallas Arbiter Fuzz Face, Mayer ha costruito decine di fuzz per Jimi, insieme a un numero imprecisato di Octavia. Questo effetto è udibile per la prima volta in "Purple Haze" e "Fire".
 
Un altro ingrediente essenziale nella catena effetti di Hendrix è l’Univox Uni-Vibe, un effetto di chorus / rotary speaker, simulatore Lesile introdotto nel 1969. Hendrix ha immediatamente aggiunto il dispositivo al suo setup e ha continuato a usarlo per tutta la sua carriera fino alla sua tragica morte nel 1970, a soli 27 anni.
 
Fu quindi il Fuzz Face a determinare il suo suono distorto e il feedback, pilotando gli amplificatori Marshall con volume al massimo, tratto importantissimo per raggiungere il suo stesso livello di dinamica e potenza. Spesso utilizzava l’Octavia prima del Fuzz Face, ottenendo un suono più aggressivo. Jimi sfruttò il fuzz anche per i suoni clean, abbassando il volume della chitarra per pulire il suono, ma contemporaneamente mantenendo un attacco più deciso e nitido.
Il pedale Wah, per lo più Vox, si può ascoltare su Axis: Bold as Love per la prima volta. L'Uni-Vibe compare attorno al 1970.
 

Tendenzialmente, i setup più familiari sono quelli dei concerti di Monterey e Woodstock.
 
La grande differenza nel suono dal vivo rispetto al lavoro su disco fu data dal doppiaggio delle parti di chitarra, inversione di fase e utilizzo degli effetti su nastro, per cui è consigliabile l’ascolto delle registrazioni live per avvicinarsi al suono originale di Jimi che ancor oggi, dopo 42 anni, rimane immortale.