Die mehrstufige System-Architektur erfordert eine hohe Hardware-Leistung, um die reibungslose Multifunktionalität zu gewährleisten. Hier schließt die Xbox One zur größten Konkurrentin Playstation 4 auf. Microsoft verbaut einen Achtkernprozessor von AMD, acht GByte DDR3 RAM-Speicher und eine Grafikeinheit, die DirectX 11.1-kompatibel ist. Drei GByte des Arbeitsspeichers sind jedoch für das Betriebssystem reserviert. Hier bleiben lediglich fünf GByte für die Spiele selbst übrig. Zusätzlich befindet sich ab Werk eine 500 GByte große HDD in der Konsole. Eine USB 3.0-Schnittstelle und ein Blu-ray-Laufwerk sind ebenfalls integriert. Die Xbox One ist allerdings nicht abwärtskompatibel. Laut Microsoft hätte es keinen Sinn gemacht, Geld in dieses Feature zu investieren, da die neue Konsole eine gänzlich andere Struktur aufweist. Zusätzlich will das Unternehmen die Xbox 360 weiterhin als Einsteigermodell anbieten und die Verkäufe womöglich nicht durch das neue Modell gefährden.
Neben der Konsole selbst hat der Hersteller den Controller überarbeitet. Die Peripherie ist deutlich kleiner als beim Vorgänger und kommt mit verbesserter Sensibilität, neuen Vibrationsfunktionen und einer überarbeiteten Optik. Zusätzlich liefert Microsoft die Xbox One direkt mit der »Kinect«-Kamera aus, die quasi die Schnittstelle zum Nutzer darstellt und permanent angeschlossen sein muss. Denn der Nutzer steuert die Konsole zu einem großen Teil über die Kinect. Das Gerät hat eine verfeinerte Kamera, die Gesichter erkennen kann (auch im Dunkeln/sechs Personen gleichzeitig) und eine Spracheingabe, über die der Nutzer mit diversen Befehlen durch die Menüs der Xbox One navigiert. Allerdings sind hier noch einige Datenrechtliche Fragen ungeklärt. Microsoft ließ im Unklaren, welche Informationen die Kinect genau über die einzelnen Nutzer sammelt und wie die Kamera vor Fremdzugriffen geschützt ist.