На борту присутствуют 32-Гбайт флеш-накопитель, тыловая 13-мегапиксельная камера с 4K-видеосъемкой, фронтальная 2-мегапиксельная камера, передние стереодинамики. Заявлено о поддержке ускоренной зарядки аккумулятора емкостью 3200 мАч.
Nexus 6 выполнен в рамках промышленного дизайна, подобного на внешнее оформление нового Moto X, но в укрупненном исполнении. Металлический остов облагорожен пластмассой. На месте остались тыловая камера с двойной светодиодной вспышкой и логотип Motorola а клавиши подачи питания и регулирования громкости звука сдвинулись книзу, дабы упростить к ним доступ ввиду разросшихся габаритов.
Развернута мобильная платформа Android L.
