摩托罗拉Moto Z4配备了高通骁龙675处理器，使用了4GB内存和128GB的内存存储（可以通过microSD升级）。这是一款中档处理器。
除此之外，摩托罗拉Moto Z4搭载了安卓9 pie操作系统，还有一个3600毫安的电池，支持15W TurboPower快速充电。
配置方面，摩托罗拉Moto Z4配备了6.4英寸OLED FullVision显示屏，分辨率为2340 x 1080，显示屏有小凹口。前置相机为2500万像素。关于后置摄像头，为4800万像素；采用Quad Pixel技术，可以将四个像素组合成一个更大的像素，从而输出1200万像素的照片，以期创造出色的图像。
更加值得一提的是和前几代产品一样，Moto Z4 支持 Moto Mods ，也就是说该机可搭配 5G 模块实现美国 Verizon 5G 网络连接，可以满足用户对于网络选择的要求。