魅族 MX4 Pro采用了分辨率為2560*1536 的 5.5英寸2K+屏幕，首次將全新的 Nega 負液晶工藝運用其中，PSR屏幕自刷新、動態壓縮技術等方面的技術融合，保證了 屏幕耗電的控制。

魅族選用領先20nm制程的三星Exynos 5430八核處理器，包含 4 顆ARM Cortex-A15 核心和4顆節能的 ARM Cortex-A7 核心，big.LITTLE 架構使得 MX4 Pro在運行大型游戲或者觀看 4K 視頻時有獨特的優勢。同時，改進的CPU制程讓整機更省電。其內置 Mali-T628 MP6 GPU配合3GB超大內存完全能勝任移動平臺的3D游戲大作。存儲空間有16GB、32GB、64GB可選。

魅族有著優秀的音樂血統，重回音樂的魅族引入了Retina Sound系統，采用ESS ES9018K2M 解碼器芯片，擁有127dB 信噪比，搭配 TI OPA1612 標桿級運放芯片。魅族還率先將全對稱架構無源濾波技術用于手機上，保證信號純凈，還原真實的聲音。

MX4 Pro采用了和iPhone一樣的正面按壓式指紋識別設計，魅族圍繞指紋識別打造了mTouch系統，傳感器擁有508PPI 的解析度，支持360°指紋識別。同時打通了 Flyme 自有的賬戶支付體系，并正與支付寶合作，打造可直接使用「mTouch」加密的mPay支付生態。

攝像頭方面，MX4 Pro并沒有進行大的升級。主像頭采用了索尼CMOS IMX220 ，有效像素為2070萬。光圈為F2.2，配備雙色閃光燈。前置攝像頭為500W 像素 ƒ/2.2 大光圈的攝像頭，搭配最新的 FotoNation 美顏算法和 Face AE 面部曝光增強。

魅族 MX4 Pro 支持中國移動TD-LTE和中國聯通 FDD/TD-LTE雙 4G 網絡，同時配備3350 mAh大容量電池，保證全天候續航能力。此外其搭載了全新的 Flyme 4.1 系統，在「大屏交互」的基礎上更進一步，更多系統級整合，更完善的系統功能，如語音識別、安全中心、權限控制以及閱讀中心等，增加系統的易用性。