گوگل پیکسل XL نمایشگری ۵.۵ اینچی از نوع امولد دارد که توسط گوریلا گلس ورژن ۴ محافظت می‌شود، وضوح تصویر این نمایشگر ۱۴۴۰ در ۲۵۶۰ پیکسل است. در بخش پردازنده از چیپست اسنپدراگون ۸۲۱ استقاده شده است که چهار هسته ۲.۱۵ گیگاهرتزی دارد و برای پردازش‌های گرافیکی به آدرنو ۵۳۰ مجهز شده است. حافظه اجرایی (RAM) این دستگاه ۴ گیگابایت است و در بخش حافظه‌داخلی دو نسخه ۳۲ و ۱۲۸ گیگابایتی در دسترس خواهد بود.
دوربین اصلی گوگل پیکسل XL وضوحی ۱۲ مگاپیکسلی دارد که از جمله مشخصات آن می‌توان به گشودگی دیافراگم f / 2.0 و لرزش‌گیر اپتیکال اشاره کرد. در بخش سلفی نیز از یک سنسور ۸ مگاپیکسلی استفاده شده است که توانایی برقرای تماس‌های تصویری را به ارمغان می‌آورد. این اسمارت‌فون به صورت پیش‌فرض از اندروید نوقا نسخه ۷.۱ سود می‌جوید. وظیفه تولید نیرو در گوگل پیکسل XL بر عهده یک باتری ۳۴۹۰ میلی‌آمپری گذاشته شده است که با توجه به فناوری rapid charging به کار رفته در آن می‌تواند انرژی لازم برای ۷ ساعت شارژدهی را تنها در عرض ۱۵ دقیقه شارژ شدن ذخیره کند. این گوشی ۸.۳ میلی‌متر ضخامت دارد و وزن آن ۱۶۸ گرم است. در بخش طول و عرض گوگل پیکسل XL اعداد ۱۵۴.۷mm در ۷۵.۷mm را شاهد هستیم. گوگل پیکسل XL به USB نوع C نیز مجهز شده است.
گوگل پیکسل نیز دیگر اسمارت‌فونی است که در کنفرانس ۴ اکتبر گوگل معرفی خواهد شد، این اسمارت‌فون مشخصاتی هم‌چون برادر بزرگ‌تر خود را دارد اما در بخش نمایشگر سایز ۵ اینچ و وضوح فول اچ‌دی و حجم باتری در این مدل به ۲۷۷۰ میلی‌آمپر کاهش یافته است. البته گوگل پیکسل از نظر ابعادی با گوگل پیکسل XL تفاوت دارد؛ ابعاد گوگل پیکسل ۱۴۳.۸mm در ۶۹.۵mm است و وزن آن به ۱۴۳ گرم می‌رسد.
