Этот смартфон получил однокристальную систему Tensor нового поколения — G3. SoC значительно прибавила в производительности, но, согласно первым тестам, она уступает актуальным SoC Qualcomm, MediaTek и Apple. Однако Google традиционно делает ставку не на чистую производительность, а на вычислительные способности в определённых условиях. Tensor G3 дополнена чипом безопасности Titan M2. В состав Tensor G3 входит одно суперъядро Cortex-X3, четыре Cortex-A715 и четыре Cortex-A510. Объём оперативной памяти — 12 ГБ. Pixel 8 Pro получил экран OLED с диагональю 6,7 дюйма, разрешением QHD+, кадровой частотой 120 Гц и максимальной яркостью 2400 кд/кв. м. Защиту экрана обеспечивает закалённое стекло Gorilla Glass Victus 2. В сравнении с предшественником Pixel 8 Pro получил значительно улучшенную камеру, в ней три модуля. Главный — с 50-мегапиксельным сенсором, широкоугольным объективом и системой оптической стабилизации. Два 48-мегапиксельных датчика отвечают за сверхширокоформатную съёмку и съёмку с 5-кратным оптическим зумом. Максимальный зум — 30-кратный. Pixel 8 Pro получил аккумулятор ёмкостью 5050 мА·ч, он поддерживает зарядку мощностью 30 Вт по проводу и беспроводную мощностью 23 Вт. Есть защита от воды и пыли в соответствии со степенью IP68.
