Il team di sviluppo di X-Box ha voluto inserire nell' X Box il processore più potente mai installato su una console: un Intel Pentium III a 733 Mhz. Il chip grafico è il NVidia NV2A- 250 Mhz, realizzato appositamente per questo prodotto. Il tutto è coadiuvato da 64 Mb di RDRam (Rambus), per avere capacità di calcolo e potenza grafica sufficiente per i videogame dell'ultima generazione. X Box è anche la prima console ad avere un Hard Disk integrato, della capacità di 8 Gb, per salvare le informazioni di gioco, anche se è presente la Memory Card (da 8Mb) per portare in giro i propri salvataggi. C'è anche una porta Ethernet per sfruttare le connessioni internet a banda larga e giocare online, anche se Microsoft non lancerà l'online gaming prima dell'estate 2002. Particolarmente interessante è il completo supporto Dolby 5.1 per i giochi con un chip dedicato alla decodifica per non avere nessuna perdita di fluidità nei giochi anche quando vengono usate tutte i 256 canali audio disponibili. Un'altra cosa davvero bella è il supporto alle HDTV (televisioni ad alta definizione), molto diffuse oltreoceano, per arrivare a visualizzare fino a 1080 linee (contro le 480 delle televisioni tradizionali). Il supporto dei giochi è il DVD Rom, ma per rendere X Box capace di leggere DVD Video è necessario acquistare un kit aggiuntivo del costo di 30 Dollari. Possono essere inseriti fino a 4 joypad contemporaneamente e più X Box possono essere collegati tra loro tramite il cavo dedicato per grandi partite in multiplayer.