Yttermåtten lyder 129 x 65 x 9,5 millimeter och allt väger 135 gram. Det innebär att Xperia X Compact är 2mm högre och försumbart tjockare än föregångaren Z5 Compact, men samtidigt tre gram lättare. Konstruktionen består mestadels av plast och är inte vattentålig den här gången då den saknar IP-certifiering.

Xperia XZ erbjuder i sin tur en 5,2-tumsskärm (1080p), Qualcomm Snapdragon 820, 3GB RAM, LTE kategori 9, ett 2900mAh-batteri, upp till 64GB lagring, samt IP68-certifiering. Chassit består av ett metallmaterial Sony kallar ALKALEIDO som de menar har en särskild glans och ”renhet”.

De två telefonerna har samtidigt flera saker gemensamt som USB Type-C och fingeravtrycksläsare i strömknappen längs högersidan. Mjukvaran försöker förlänga batteriernas livslängd, bland annat genom att inte ladda högre än 90 % annat än när det behövs. Tillsammans med andra åtgärder sägs batteriernas livslängd kunna fördubblas.

I mjukvaran återfinns bland annat en finess för att rensa bort appar som inte används i bakgrunden och på så vis, enligt Sony, hålla prestandan på en jämn nivå. Gränssnittet baseras för övrigt på Android 6.0 Marshmallow.

Både Xperia XZ och Xperia X Compact har utrustats med 23MP-kameor (1/2,3″ Exmor RS sensor, 24mm). Skillnaden mellan de två modellerna är att större syskonet kan filma i 4K samt att XZ har en främre 13MP-kamera med brusreducering, kontra 5MP för Compact.

Xperia XZ har vidare 5-axels bildstabilisering (dock ingen optisk sådan) samt laserautofokus och fasdetekterande autofokus. Syskonparet börjar säljas 25 september.