Moto Z機身采用軍用級別鋁合金和不銹鋼材質，5.5英寸的2K顯示屏，搭載驍龍820處理器，配備4GBRAM和32/64GB的內存組合，最高支持2TB的存儲卡擴展，前置攝像頭800萬像素并且配備前置補光燈，主攝像頭為1300萬像素，支持光學防抖、激光對焦，支持TurboPower渦輪快充技術，官方表示充電15分鐘即可帶來8小時電量，支持前置指紋識別。

Moto Z Force

Moto Z Force配置比MotoZ更強大，采用第二代Moto Shatter Shiled極御技術，有效保證屏幕不會因為意外跌落而破碎，主攝像頭升級到2100萬像素，同樣支持Turbo Power渦輪快充技術，官方表示充電15分鐘即可帶來長達15小時的電量。

模塊化組件Moto Mods

值得一提的是，與Moto Z系列智能手機同時發布的Moto Mods模塊有JBLSound Boost音樂模塊、Insta-ShareProjector投影模塊，支持70英寸大屏幕投影、PowerPack電源模塊，提供長達22小時的額外續航時間，更有來自KateSpadeNewYork、TUMI和Incipio等時尚品牌設計的StyleShell時尚背殼，在Moto Z手機的背面底部擁有16個磁性金屬觸點，和模塊靠近之后就能自動吸附上，安裝和拆卸非常方便。