ข้าวเจ้าหอมพันธุ์ปทุมธานี 1 ได้จากคู่ผสมเดี่ยวระหว่างสายพันธุ์ข้าวหอม BKNA6-18-3-2 และ PTT85061-86-3-2-1 ในปี พ.ศ.2533 ที่ศูนย์วิจัยข้าวปทุมธานี คัดเลือกพันธุ์แบบสืบตระกูล (Pedigreemethod) ถึงชั่วที่ 6 ระหว่างปี พ.ศ.2534-2536 ปี พ.ศ.2537-2540 เปรียบเทียบผลผลิตภายในสถานีและระหว่างสถานี ที่ศูนย์วิจัยข้าวปทุมธานี และสถานีทดลองในเครือข่ายรวม 5 แห่ง ปี พ.ศ.2540-2541 ทดสอบผลผลิตในนาราษฎร์ 8 จังหวัด ของภาคกลาง ศึกษาการตอบสนองต่อปุ๋ยไนโตรเจนในดินนา ชุดนครปฐม, สระบุรี, รังสิต และองครักษ์ และทดสอบเสถียรภาพการให้ผลผลิตที่ศูนย์วิจัย และสถานีทดลองต่าง ๆ รวม 7 แห่ง ได้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงมีความต้านทานต่อโรคแมลง

อายุเก็บเกี่ยวเมื่อปลูกแบบปักดำ ประมาณ 113-126 วัน ปลูกแบบหว่านน้ำตม 104-114 วัน ต้นสูงประมาณ 104-133 เซนติเมตร ทรงกอแบะ ลำต้นค่อนข้างแข็ง กาบใบและใบสีเขียว ใบแถบยาวเป็นรูปตัววี ใบมีขน ใบธงยาวทำมุมแคบกับคอรวง ช่วงเก็บเกี่ยวใบแก่ช้า รวงยาวแน่นปานกลาง ระแง้ถี่ คอรวงสั้น ข้าวเปลือกสีฟาง ส่วนใหญ่เมล็ดมีหางสั้นถึงยาว มีขนสั้นบนข้าวเปลือก รูปร่างข้าวกล้องยาวเรียว ยาว 7.6 มิลลิเมตร กว้าง 2.17 มิลลิเมตร หนา 1.72 มิลลิเมตร น้ำหนักข้าวเปลือก 100 เมล็ด 2.7 กรัม ข้าวสุกนุ่มเหนียวคล้ายขาวดอกมะลิ 105 ปริมาณอมิโลส 15.8-17.8 เปอร์เซ็นต์ ระยะพักตัวของเมล็ดประมาณ 3-4 สัปดาห์

ข้าวเจ้าหอม ข้าวไม่ไวต่อช่วงแสง เมล็ดเรียวยาวคล้ายพันธุ์ข้าวขาวดอกมะลิ 105 ข้าวหุงสุกง่าย มีลักษณะนุ่มเหนียวเช่นเดียวกับข้าวหอมมะลิ ต้านทานต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล เพลี้ยกระโดดหลังขาว โรคไหม้ โรคขอบใบแห้ง โดยมีความต้านทานต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลดีกว่าข้าวเจ้าหอมคลองหลวง 1 ข้าวเจ้าหอมสุพรรณบุรีและข้าวเจ้าชัยนาท 1 ให้ผลผลิตค่อนข้างสูงประมาณ 650-774 กิโลกรัมต่อไร่

พื้นที่นาชลประทานภาคกลาง

ค่อนข้างไม่ต้านทานเพลี้ยจักจั่นสีเขียว โรคใบหงิก และโรคใบสีส้ม และไม่ควรใช้ปุ๋ยในอัตราสูงโดยเฉพาะปุ๋ยไนโตรเจน เช่น ยูเรีย เมื่อใช้ปุ๋ยนี้ปริมาณมากเกินไป ทำให้ฟางอ่อน ต้นข้าวล้ม และผลผลิตลดลง