ایکس باکس وان از APU جگوار استفاده می‌کند که توسط شرکت ای‌ام‌دی (AMD) ساخته شده است. این واحد پردازشی دو ماژول چهار هسته‌ای با معماری x86-64 را در خود قرار داده است که سرعت کلاک برابر با 1.75 گیگاهرتز را ارائه می‌کنند. حافظه رم 8 گیگابایت از نوع DDR3، ماژول بعدی است که در واحد پردازشی ایکس باکس وان مشاهده می‌شود و پهنای باندی برابر با 68.3 گیگابایت بر ثانیه دارد. البته برای پردازش بهتر در قسمت حافظه رم، ایکس باکس وان از یک سیستم جداگانه بهره می‌برد که با استفاده از حافظه 32 مگابایتی از نوع ESRAM، عملیات خواندن و نوشتن را بسیار سریع‌تر می‌کند. ساختار سخت افزاری ایکس باکس وان شامل یک هارد درایو غیرقابل جداشدن، درایو نوری بلو-ری و همچنین پورت‌های USB 3.0 می‌شود. گفتنی است که با به‌روزرسانی ایکس باکس وان خود به آخرین نسخه نرم افزاری، قابلیت استفاده از هارد درایوهای خارجی را نیز خواهید داشت. ایکس باکس وان از دایرکت‌ایکس 11.2 به عنوان API اصلی خود استفاده می‌کند؛ موضوعی که باعث می‌شود تا استفاده از معماری GCN شرکت ای‌ام‌دی (با 12 واحد پردازشی – 768 هسته پردازشی در مجموع) روندی بسیار پرسرعت و پرقدرت را ارائه کند. استفاده از این سیستم درکنار سخت‌افزار قدرتمند شرکت ای‌ام‌دی، باعث می‌شود تا ایکس باکس وان قدرت پردازشی برابر با 1.31 ترافلاپس داشته باشد. در بخش ارتباط و شبکه، ایکس باکس وان از گیگابیت اترنت، وایرلس 802.11n و سیستم Wi-Fi Direct بهره می‌برد تا تجربه‌ای سریع از ارتباط با دنیای بیرون را در ایکس باکس وان خود تجربه کنید.