Xbox One X был выпущен 7 ноября 2017 года с моделью 1 ТБ, которая стоит 499 долларов США. Xbox One X считается конкурентом PlayStation 4 Pro, аппаратное обновление PlayStation 4, выпущенное в конце 2016 года, которое также фокусируется на 4K играх и улучшенной производительности виртуальной реальности, хотя Фил Спенсер заявил, что конкурент PlayStation 4 Pro — это Xbox One S. В октябре 2016 года Пенело заявил, что преимущество производительности Xbox One X над PS4 Pro было бы «очевидным», отметив, что GPU для PS4 Pro имеет только 4,2 терафлопс производительность графических вычислений по сравнению с заявленными 6 терафлопсами Microsoft. Некоторые журналисты считали, что обмен сообщениями и позиционированием Microsoft Scorpio наряду с выпуском Xbox One S противоречат самим себе и «запутывают».
Во время своей пресс-конференции E3 2017 корпорация Microsoft представила Xbox One X — высокопроизводительную версию Xbox One, которая была выпущена 7 ноября 2017 года. One X был представлен на E3 2016 под кодовым названием «Project Scorpio», он имеет усовершенствованное аппаратное обеспечение, которое предназначено в первую очередь для игр с разрешением 4K и сглаживанием для обеспечения графических улучшений на дисплеях высокой чёткости. Xbox One X также обеспечивает прирост производительности для существующих тайтлов Xbox One: например, Halo 5: Guardians, которая использует систему масштабирования, динамически снижающую разрешение игры, когда это необходимо для поддержания согласованной частоты кадров, смогла работать в своём собственном разрешении без масштабирования на Xbox One X.
Архитектура Xbox One X — это улучшенное аппаратное обеспечение Xbox One S, но ещё более оптимизированное. Он использует систему на кристалле (SoC), известную как Scorpio Engine, которая включает в себя процессор с восемью ядрами частотой 2,3 ГГц и графический процессор Radeon с 40 вычислительными модулями с тактовой частотой 1172 МГц, генерирующий 6 терафлопс графических вычислительных характеристик. Он также включает в себя 12 ГБ оперативной памяти GDDR5, 9 из которых выделяется для игр. Чтобы помочь оптимизировать данное оборудование для запуска существующих игр с разрешением 4K, разработчики Microsoft использовали внутреннее программное обеспечение отладки для сбора трассировки графического процессора от основных тайтлов, которые не запускались с полным разрешением 1080p на оригинальном Xbox One. В процессоре Scorpio Engine используется специальная платформа, предназначенная для обеспечения совместимости с процессором Jaguar исходного Xbox One, но с увеличением производительности на 31 %; пользовательская платформа не связана с текущей архитектурой AMD Ryzen. Консоль оснащена паровой камерой для охлаждения SoC, а материнские платы адаптированы к точным потребностям напряжения каждого отдельного Scorpio SoC, чтобы оптимизировать их выход и потребление энергии. Консоль также поддерживает технологию AMD FreeSync на совместимых дисплеях. Xbox One X совместим со всем существующим программным обеспечением и аксессуарами Xbox One.