Смартфон оснащений 6.4-дюймовим OLED-екраном з роздільною здатністю 2400х1080 пікселів, частотою оновлення 90 Гц і вбудованим сканером відбитків пальців, прикритим загартованим склом Corning Gorilla Glass Victus.
В якості апаратної платформи виступає восьміядерний 5-нм процесор Tensor - власна розробка компанії Google. За запевненням компанії, цей чіп забезпечує Pixel 6 на 80% більшу продуктивність у порівнянні з торішнім Pixel 5. Основний упор зроблений на функціях машинного навчання. Так, Pixel 6 швидше обробляють знімки і відкриває нові можливості при взаємодії з «Помічником». До складу Tensor також входить співпроцесор безпеки Titan M2.
На зміну класичному 12-мегапіксельному сенсора в новинці прийшов сучасний датчик Samsung на 50 Мп. А ось ультраширококутний модуль залишився з роздільною здатністю 12 Мп, пропонуючи кут огляду в 114 градусів. У блоці камер також ховається лазерний автофокус. Фронтальна камера не зазнала жодних змін і як і раніше має роздільну здатність 8 Мп.
Google Pixel 6 отримав кілька нових програмних функцій камери. Так, спеціальний режим руху дозволяє знімати рухомі об'єкти, надаючи їм ефект швидкості, а на знімках з розмитими особами це можна автоматично виправити. Крім того, в додатку «Google Фото» буде доступна можливість видаляти небажані об'єкти з фотографій.
З інших особливостей Pixel 6 варто відзначити наявність захисту від води за стандартом IP68, стереодинаміки, акумулятор на 4614 мАг з підтримкою швидкої 30-ватної провідний і 21-ватної бездротової зарядки, а також відсутність адаптера харчування в комплекті поставки.