Оба смартфона основаны на чипсете Snapdragon 820 с 4 ГБ оперативной и 32 ГБ или 64 ГБ встроенной памяти. В них установлены 5,5-дюймовый AMOLED-тачскрин с разрешением 1440х2560 пикселей, операционная система Android 6.0 Marshmallow и 5МР фронтальная камера.
При этом Moto Z оказался заметно тоньше Moto Z Force и получил 5,2-мм корпус. Он комплектуется аккумулятором ёмкостью 2600 мАч и основной 13МР камерой с лазерным автофокусом и оптической стабилизацией изображения. А в 6,99-мм корпусе Moto Z Force оказались размещены более мощная батарея на 3500 мАч, небьющийся экран, использующий технологию ShatterShield, и 21МР камера, которая помимо лазерного получила ещё и фазовый автофокус. В смартфонах нет 3,5-мм аудиоразъёма, а его функции взял за себя порт USB Type-C.
Moto Z и Moto Z Force поддерживают модули Moto Mods. Правда, пока их число ограничено модулем JBL Sound Boost с динамиками и собственным аккумулятором, пикопроектором Moto Insta-Share Projector и накладкой Power Pack с отдельным аккумулятором, дающим смартфонам еще 22 часа автономной работы.
Мировой релиз Moto Z и Moto Z Force намечен на сентябрь 2016 года.