Základom oboch modelov sú čipy AMD generácie Z2. ROG Xbox Ally X používa procesor Ryzen AI Z2 Extreme s dedikovanou NPU, zatiaľ čo základný Ally stavia na verzii Ryzen Z2 A.
Zásadnou novinkou je softvérové prostredie, ktoré zlučuje možnosti klasického PC s ekosystémom Xbox. Používateľ po zapnutí vstupuje do celoobrazovkového prostredia Xboxu, ktoré beží pod Windows 11, no zároveň bolo optimalizované špeciálne pre nové ROG zariadenia.