「Moto X」は、2012年にGoogle傘下になった後に開発された初の本格的スマートフォンで、Motorola Mobilityのフラッグシップとなるモデル。ディスプレイは4.7インチAMOLED(720×1280ピクセル、316ppi)、CPUはデュアルコアのMotorola X8(1.7GHz)、メモリ2GB、ストレージは16GBと32GB(AT&Tのみ)というスペック。カメラはメインが1,000万画素、サブが200万画素となっている。
デザイン面では、背面が手になじむようなカーブとなっている筐体のほか、前面、背面、壁紙などのデザインをカスタム可能で、その組み合わせは2,000以上用意されている。ユーザーはオンラインで注文し、米国内なら4日以内で到着する。
機能面では、音声アシスタントによってさまざまな機能やアプリを起動させる「Touchless Control」を搭載。「OK Google Now」と呼び掛けるだけで検索を起動させたり、アラームのセットなども音声で指示を行える。このほか手首をひねるとカメラが起動する「Quick Capture」、新着メッセージなどを画面に薄く表示する「Active Display」といった機能が搭載された。
本体サイズは幅65.3×高さ129.×奥行5.6~10.43mm、重量は130g。バッテリは2,200mAhで、1度の充電で24時間使えるとしている。