Como el sistema operativo utilizado en los nodos de un Beowulf, Linux es un componente crítico y esencial para la operación de este tipo de cluster. La elección de Linux para el proyecto Beowulf obedece a una serie de criterios; algunos de ellos se han descrito en la sección (1.4.3). En retrospectiva, el momento de la creación del primer Beowulf está determinado, por un lado, por un punto en la evolución del cómputo personal en que se hizo factible la incorporación de componentes comerciales comunes como plataforma de cómputo de alto rendimiento; y por otro lado, por la aparición del sistema operativo Linux, en 1994-1995.
Linux proporcionó a los creadores del proyecto Beowulf una plataforma muy prometedora para realizar el desarrollo de su proyecto. Bajo Linux se tenía un ambiente de trabajo y desarrollo Unix, que resultaba familiar para la mayoría de los usuarios de equipos de alto rendimiento, así como para los programadores que buscaban una plataforma para todos los elementos que componen un Beowulf. Adicionalmente, Linux contaba con las utilerías de trabajo y desarrollo de GNU, que eran también ampliamente utilizadas en otros ambientes Unix. Finalmente, ya que el código fuente de Linux estaba disponible libremente y bajo la licencia GNU GPL, se permitía a los programadores realizar modificaciones al mismo, liberarlas públicamente para su revisión y mejora por parte de una comunidad mundial, e incorporarlas posteriormente al sistema Linux para contribuir a su mejora.
Dada la naturaleza ``hágalo usted mismo'' del proyecto Beowulf, la elección de Linux sobre variantes de Unix comerciales resulta bastante obvia, teniendo en mente que el proyecto Beowulf buscaba evitar incurrir en altos costos, así como quedar ``atrapados'' con un solo fabricante, no sólo de hardware sino de software. Un sistema abierto y libre es, pues, la elección obvia.
Aún con la existencia de variantes libres del sistema BSD (FreeBSD 1.0 está disponible desde 1993; NetBSD 1.0, desde 1994), Linux fue la opción más razonable, probablemente debido al modelo de desarrollo altamente dinámico y cooperativo. Los BSD libres tienen un modelo de desarrollo más monolítico, basado en un ``núcleo'' (core) de programadores que tienen autorización para realizar cambios al código fuente del sistema, así como políticas de liberación más cerradas; aún teniendo una licencia del tipo libre, la licencia BSD es más vulnerable a apropiaciones indebidas del código que la GNU GPL.
El modelo de desarrollo de Linux se presta a grandes mejoras en rendimiento y estabilidad entre una versión del kernel y otra. En el desarrollo participan programadores con gran conocimiento en teoría de sistemas operativos, de manera que constantemente se están revisando y mejorando aspectos clave del kernel, redundando en incrementos de rendimiento, aprovechamiento de recursos y robustez. A lo largo de su desarrollo, se han mejorado significativamente aspectos como la programación de ejecución de procesos, administración de memoria, acceso a memoria y discos, protección de memoria, el subsistema de red de alto nivel, y los controladores de red de bajo nivel (que, como se mencionó, han tenido grandes contribuciones de parte del proyecto Beowulf). Toda aplicación que requiera gran rendimiento, incluidas aquellas que se ejecutan en un Beowulf, se benefician de estas mejoras al sistema.