Moto X4搭載高通驍龍630處理器，亞洲地區售賣的版本，提供4GB的記憶體和64GB的內置存儲，其餘地方是3+32存儲組合，採用5.2英寸1080P顯示屏。Moto X4的背部雙攝中，主攝像頭是1200萬像素（f/2.0光圈，像素尺寸為1.4μm），而另一個為800萬像素（f/2.2光圈，1.2μm的像素尺寸），主要用來記錄景深等信息，提供3000mAh的不可拆卸電池，支持摩托羅拉的TurboCharging功能。
