Pixel 4 的規格開始追趕其他旗艦手機，Snapdargon 855 處理器、首次採用 6GB 記憶體，可選 64GB 和 128GB 儲存空間，搭載 Android 10。機背學足 iPhone 11 般用正方形雙鏡頭模組，包括廣角鏡頭以 2x 光學變焦長焦距鏡頭，支援 Live HDR+ 預覽 HDR+ 相片效果，Night Sight 夜攝功能支援 4 分鐘曝光。
Pixel 4 XL 有 6.3 吋 Quad HD 螢幕而 Pixel 4 只有 5.7 吋 1080p 螢幕，兩款手機螢幕更新率有 90Hz，操作更順暢，但當使用電池優化功能的時候更新率更可能會降至 60Hz。螢幕上方額頭部分支援 Google 自家開發臉部識別系統，像 Face ID 一樣可以進行解鎖，並以 Google’s Project Soli 技術為基礎搭載 Motion Sense，容許用戶以無接觸形式進行隔空手勢操作。Google 亦為 Pixel 4 推出專用錄音筆記本 App，以 Google 語音識別功能進行錄音之餘，並直接轉化成文字。
Pixel 4 系列支援黑、白以及限定版橙色，售價分別是 US$799（4）和 US$899（4 XL），美版今天開始預訂並在 10 月 24 日開始出貨。台灣也在發售區域之一，台版售 NT$24600 起（4）和 NT$29550 起（4 XL），10 月 21 日開始出貨。