Il conclave del 1464 (dal 28 al 30 agosto 1464) venne convocato a seguito della morte di Papa Pio II e si concluse con l'elezione del cardinale Pietro Barbo, che assunse il nome di Paolo II.
I cardinali Bessarion, d'Estouteville, Trevisan, Caravajal, Torquemada e Barbo furono menzionati come i principali papabili nei resoconti contemporanei degli ambasciatori e dei principi italiani. Anche Calandrini, Roverella e Capranica furono considerati come possibili candidati.
Nel pomeriggio del 28 agosto tutti i cardinali presenti a Roma entrarono in conclave in Vaticano, con l'eccezione del cardinale Torquemada, ammalato, che partecipò alle successive giornate rimanenti.
Inizialmente gli elettori prepararono la capitolazione del conclave e la sottoscrissero, eccetto il cardinale Trevisan. I termini della capitolazione furono i seguenti:
Richiedere il consenso del Collegio Cardinalizio per la creazione di cardinali e la donazione di benefici.
Il primo scrutinio ebbe luogo il 30 agosto. Il cardinale Pietro Barbo ricevette undici voti mentre i restanti andarono al cardinale Trevisan e al cardinale d'Estouteville. Nel seguente accessus Barbo ricevette tre voti aggiuntivi e fu eletto papa, imponendosi il nome di Paolo II. Il cardinale Ammannati raccontò l'aneddoto sulla scelta del nome pontificale del cardinal Barbo che desiderò dapprima essere chiamato papa Formoso, ma i cardinali non lo consentirono perché allusivo al suo bell'aspetto. Egli cambiò nome in Marco ma i cardinali si opposero di nuovo perché "Marco!" era il grido di guerra della Repubblica di Venezia. Infine decise di scegliere Paolo. Alcuni autori, come Bourkle-Young, considerano questo aneddoto inveritiero.
Poco dopo il protodiacono Rodrigo Borgia annunciò la sua elezione al popolo romano con l'antica formula dell'Habemus Papam. Il 6 settembre il nuovo papa fu solennemente coronato nei gradini della patriarcale Basilica Vaticana dal cardinale Niccolò Fortiguerra, cardinale presbitero di Santa Cecilia. Solitamente l'imposizione della tiara avveniva per mano del cardinale protodiacono che in quel frangente era Rodrigo Borgia. Egli tuttavia non fu capace di assolvere all'incoronazione poiché si ammalò per un breve periodo dopo il conclave.