Дизайн смартфонов выглядит практически идентично, с той разницей, что Pixel оснащен дисплеем диагональю пять дюймов, а Pixel XL – 5,5 дюйма. Корпус смартфонов выполнен из металла, а на задней панели размещается стеклянная вставка. Там же размещается и сканер отпечатков пальцев.
В обычном Pixel установлен 5-дюймовый дисплей с разрешением Full HD, тогда как разрешение экрана 5,5-дюймового Pixel XL составляет 2560х1440. В обоих случаях дисплеи выполнены по технологии AMOLED. Устройства оборудованы четырехядерным процессором Snapdragon 821, четырьмя гигабайтами оперативной памяти и 32 или 128 гигабайтами основной.
Камеры устройств имеют разрешение 8 и 12 мегапикселей, двухтоновую вспышку и систему лазерного автофокуса.
Ранее сообщалось о том, что приложение Google Maps для мобильных устройств научилось самостоятельно вычислять вероятный пункт назначения в режиме навигации. Для определения наиболее вероятного пункта назначения функция Driving Mode анализирует историю предыдущих маршрутов и историю поисковых запросов. После того, как приложение определит вероятное место прибытия, навигатор будет выдавать стандартную в таких случаях информацию о времени в пути, плотности потока и возможных маршрутах.