Apesar do modo single player ter uma boa história, Call of Duty: Modern Warfare é conhecido pelo seu modo multiplayer. Onde você pode mostrar toda a sua habilidade, ou ser derrotado por mais que você lute. O modo online competitivo prende a atenção do jogador, e permite que o jogo seja aproveitado por mais tempo. Poucas informações foram reveladas, mas certamente que iremos ter tudo aquilo que os últimos jogos da série nos forneceram.
O sistema de evolução das armas é semelhante ao de Call of Duty: Black Ops. Com o tempo de uso de cada arma, melhorias como silenciadores, miras e lançadores de granadas são liberadas para compra com COD Points. Quando o jogador adquire experiência com uma arma, também ganha vantagens como coice reduzido e maior força de impacto das balas.