Le Moto X Play est un smartphone doté d'un affichage 5,5 pouces Full HD avec verre Gorilla 3 et d'un processeur octocore SnapDragon 615 cadencé à 1,7 GHz associé à 2 Go de RAM et de 16 à 32 Go d'espace de stockage.
Sous Android 5.1.1 Lollipop, le Moto X Play se distingue également par sa coque étanche certifiée IP52 et par un module photo au dos de 21 megapixels avec ouverture f/2,0, double flash LED et enregistrement vidéo en Full HD. Il est personnalisable par le service Moto Maker (coque Motorola Shell et protection Motorola Flip Shell)