Pixel 6 Pro построен на базе фирменного процессора Google Tensor. Это 5-нм решение с 8 ядрами CPU, 20 ядрами GPU, выделенным процессором, отвечающим за машинное обучение, и сопроцессором безопасности Titan M2.
В смартфоне установлено 12 ГБ оперативной памяти. По заверениям Google, чип Tensor обеспечивает на 80% большую производительность по части CPU и на 370% увеличенную мощность GPU по сравнению со Snapdragon 765G в Pixel 5.
За автономность устройства отвечает аккумулятор ёмкостью 5003 мАч с поддержкой быстрой 30-ваттной проводной и 23-ваттной беспроводной зарядки.
В смартфоне установлен 6.7-дюймовый LTPO AMOLED-дисплей с разрешением 3120х1440 пикселей и адаптивной частотой обновления от 10 до 120 Гц. В отличие от базовой модели, экран тут немного изогнут по бокам, благодаря чему рамки у Pro-версии заметно меньше. Подэкранный сканер отпечатков пальцев также имеется.
Основная и ультраширокоугольная камеры на 50 и 12 Мп соответственно. Google утверждает, что основная камера Pixel 6 Pro улавливает на 150% больше света по сравнению с Pixel 5. Сенсор в ультраширокоугольной камере также новый, с более крупными пикселями. Отличительной чертой Pixel 6 Pro стало наличие третьей камеры с разрешением 48 Мп и четырёхкратным оптическим приближением или 20-кратным цифровым.
Новые смартфоны умеют снимать видео в 4K при 60 fps с фирменными алгоритмами HDR и стабилизацией в режиме реального времени.