　ディスプレイはどちらも有機ELパネルを採用。Pixel 6は6.4インチ（フルHD+）、リフレッシュレートは90Hz。Pixel 6 Proは6.7インチ（QHD+）で10～120Hzの可変リフレッシュレートに対応。6 Proのみディスプレイのエッジがカーブしている。生体認証として画面内指紋センサーを搭載。Pixel 5で左上にあったパンチホールカメラは中央に移動した。

Android 12では「Material You」という新しいデザイン言語を採用。UIが大幅に刷新されている

　メモリはPixel 6が8GB、Pixel 6 Proが12GB。ストレージは両モデルとも128／256GBから選択できる。FeliCaを内蔵し、おサイフケータイにも対応する。両モデルともデュアルSIM（nano SIMとeSIM）に対応し、5G通信が可能（6はSub6、6 ProはSub6とミリ波）。両モデルともIP68の防塵／防水性能を有する。

　インタフェースはUSB Type-C 3.1 Gen1、30Wの急速充電にも対応する。ワイヤレス充電にも対応しており、後日発売予定の「Google Pixel Stand（第2世代）」では、Pixel 6を最大21Wで、Pixel 6 Proは最大23Wで充電可能。バッテリー容量は6が4614mAh、6 Proが5003mAh。Qiデバイスを逆充電できる「バッテリーシェア」機能も搭載する。重さは6が207g、6 Proが210gと重量級になった（Pixel 5は約151g）。

　OSは、Android 12を採用。新しいデザイン言語「Material You」を採用しており、カラーパターン含めユーザーにパーソナライズしたUI体験を提供する。20日から他のPixelシリーズにもAndroid 12の配信が始まっている。

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