Điểm cải tiến lớn nhất trên ROG Ally X là pin dung lượng lớn hơn khi tăng từ 40 Wh trên ROG Ally lên 80 Wh trên Ally X. Dung lượng lưu trữ và RAM cũng được cải thiện trên ROG Ally X với ổ cứng thể rắn PCle NVMe 1 TB so với 512 GB của ROG Ally. Quan trọng hơn, ROG Ally X sử dụng ổ cứng kích thước M.2 2280 phổ biến hơn so với ổ 2242 trên Ally, giúp việc nâng cấp ổ cứng trở nên rẻ và dễ dàng hơn.

Về RAM, thiết bị đã được nâng cấp từ 16 GB 6400 MHz LPDDR5 lên 24 GB 7500 MHz LPDDR5. Điều này có nghĩa là bạn có thể cấp nhiều RAM hơn cho GPU mà không cần tranh giành với hệ điều hành và các ứng dụng khác trên hệ thống.

ASUS cũng đã thực hiện một số thay đổi đối với hệ thống tản nhiệt bên trong. ROG Ally X sử dụng quạt gió mới, mỏng hơn nhưng vẫn cung cấp luồng khí tăng 10%. Thiết kế mới di chuyển luồng khí về phía màn hình, giúp màn hình mát trong khi chơi game. Công ty cũng đã di chuyển khe cắm thẻ nhớ microSD, vốn có xu hướng hoạt động trục trặc trên ROG Ally do nằm gần lỗ thoát khí.

Mặc dù thoạt nhìn có vẻ giống nhau nhưng mặt ngoài cũng đã được thiết kế lại. Thân máy giờ đây có những đường cong nhẹ nhàng hơn so với các góc cạnh sắc nét của bản gốc. Tay cầm sâu hơn để tạo cảm giác cầm nắm an toàn và thoải mái hơn. Vị trí của các cần điều khiển và nút điều khiển đã được điều chỉnh để dễ dàng chuyển đổi hơn.

Các cần điều khiển cũng được cải thiện để cung cấp phản hồi tốt hơn và có tuổi thọ cao hơn. Phím D-pad đã được thiết kế lại và giờ đây ít bị dính hơn khi thực hiện các chuyển động tròn. Cảm biến vân tay ở phía trên giờ đây được lõm vào để dễ dàng định vị hơn. Cuối cùng, các nút phía sau đã được thu nhỏ lại để giảm thiểu việc nhấn nhầm.

Về khả năng kết nối, ROG Ally X thay thế đầu nối USB-C + ROG XG Mobile Interface bằng hai cổng USB-C, một cổng Thunderbolt 4 và một cổng USB 3.2 Gen 2.

Đổi lại tất cả những thay đổi này, ROG Ally X nặng 678g, nặng hơn 68g so với bản gốc.

Nhưng trang bị khác trên ASUS ROG Ally X tương đồng với bản gốc khi dùng chip Ryzen Z1 Extreme. Máy cũng đi kèm với màn hình 7 inch LCD IPS 1080p, tần số quét 120 Hz với AMD FreeSync Premium. Loa và kết nối không dây vẫn giữ nguyên trên ROG Ally X.

Máy cũng đi kèm bộ sạc 65 W tương tự trong hộp. ASUS ROG Ally X cũng được cài sẵn phiên bản phần mềm mới hơn của ASUS Armoury Crate SE dựa trên Windows 11 Home.