Bộ đôi điện thoại Pixel 2 và Pixel 2 XL có thiết kế như thế hệ đầu. Tuy nhiên, trong khi Pixel 2 vẫn giữ màn hình Full HD 5 inch thì Pixel 2 XL được nâng cấp lên thành màn hình 6 inch, thiết kế tràn viền, với phần hiển thị chiếm hầu hết mặt trước. Bộ đôi điện thoại mới dùng chip Snapdragon 835, RAM 4 GB, hỗ trợ tính năng "Active Edge", pin dung lượng 2.700 mAh và 3.250 mAh. Pixel 2 cũng đã bỏ giắc tai nghe 3,5 mm nhưng không có sạc không dây. Máy ảnh sau dùng cảm biến 12 megapixel, camera trước độ phân giải 8 megapixel. Ngoài phần cứng, chất lượng camera trên Pixel 2 còn được cải thiện bằng phần mềm với công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI). Giá của Google Pixel 2 và Pixel 2 XL từ 650 USD (khoảng 14,8 triệu đồng) và 850 USD (khoảng 19,3 triệu đồng).