A telefon 117,8 X 63,5 X 10 milliméteres méretekkel, valamint 135 grammos súllyal rendelkezik. A Motorola Atrix 4G egy 4 inches, több érintés egyidejű kezelésére alkalmas kijelző köré épül, amit az 540 X 960-as (qHD) natív felbontás jellemez. A képernyő köré egy hangszóró, két darab mikrofon (zajszűrő funkcióval), egy duál LED-es vaku, valamint egy 0,3M pixeles (640 X 480) és egy 5M pixeles (2592 X 1936, autófókuszos) kamera lett beépítve, amik közül az utóbbi akár 30 FPS-es 720p HD videoanyag rögzítésére is képes.

A cég Xoom tabletjéhez hasonlóan ez esetben is a rendszer szívét az nVidia Tegra 2-es SoC-je (system-on-chip) alkotja, ami két darab 1 GHz-re hangolt processzormagot tartalmaz, mellé pedig egy 1024 MB RAM-mal feltöltött memóriarendszert társítottak a tervezők. Az adatok tárolásáról egy 16 GB-os flash alapú meghajtó gondoskodik, amire a Google fent említett Android operációs rendszerének 2.2-es verziója lett telepítve.

A felszereltségek listáján persze szerepel még a microSDHC formátum kezelésére felkészített kártyaolvasó (32 GB-os maximális tárolókapacitás), az A-GPS, az USB 2.0 port és a HDMI 1.3a kimenet, az ujjlenyomat-olvasó, a gyorsulásérzékelő, valamint a giroszkóp is. A Motorola Atrix 4G rendszerei között megtalálható a négysávos GSM és a HSDPA támogatás, valamint az 5 GHz-es 802.11b/g/n szabványú WiFi modul, és a Bluetooth 2.1 + EDR adapter. Az új Motorola Atrix 4G megjelenésére 2011 első negyedében fog sor kerülni, de az áráról a gyártó egyelőre sajnos nem közölt információt.