El DOS (o, más concretamente, el MS-DOS) es un sistema operativo de 16 bits.
Si tiene una versión de 32 bits de Windows en su sistema, incluso si el procesador es capaz de ejecutar un sistema operativo de 64 bits, entonces sí, puede ejecutar la mayoría de las aplicaciones de 16 bits de MS-DOS en una versión de 32 bits de Windows, a través del mecanismo NTVDM proporcionado con Windows. Esto no requiere un emulador o un software especial instalado. Sólo tiene que asegurarse de que la función NTVDM de su sistema operativo Windows de 32 bits está activada.
Sin embargo, si está ejecutando una versión de 64 bits de Windows, el mecanismo NTVDM no está presente en ninguna versión de 64 bits de Windows. En este caso, tendría que configurar una máquina virtual que ejecute MS-DOS (por ejemplo, VirtualBox), o utilizar un emulador de DOS que pueda ejecutarse bajo Windows de 64 bits.
Note que no todas las aplicaciones de MS-DOS de 16 bits funcionarán en NTVDM, en máquina virtual o en emuladores, si intentan acceder directamente a un hardware que no está emulado o virtualizado. Por ejemplo, hace décadas escribí una aplicación gráfica para MS-DOS que manipulaba directamente una tarjeta de vídeo EGA y una marca específica de ratón óptico de serie de tres botones. Esa aplicación no funcionará en estos entornos.
Ahora, si quiere ejecutar el propio sistema operativo MS-DOS de 16 bits directamente en el hardware, sin que Windows intervenga para nada, es posible en la mayoría de los sistemas, tanto si el procesador es capaz de 64 bits como si no.
MS-DOS puede arrancarse (desde un disquete) o instalarse (desde disquetes) en un disco duro en un sistema moderno basado en x86, siempre que la BIOS de la placa base proporcione el soporte que espera MS-DOS para acceder a todos los dispositivos que necesita. Muchas placas base siguen teniendo este soporte en su BIOS, pero no todas lo tienen.
Todos los procesadores Intel x86, aunque puedan funcionar en modo de 64 bits, siguen teniendo compatibilidad con versiones anteriores de 16 bits. Por lo tanto, que MS-DOS arranque o no es realmente un problema de la BIOS de la placa base, y no un problema del procesador.
Tenga en cuenta que MS-DOS que se ejecuta directamente en el hardware no será capaz de acceder a las particiones grandes, a los esquemas de partición que no sean MBR, y/o a las unidades formateadas con un sistema de archivos que no sea FAT (por ejemplo, NTFS, etc.).