ThinkPad X1 chỉ dày chưa đến 17mm,–laptopmỏngnhấtdòlịch thi đấu ngoại hạng anh đêm nay là mẫu máy ThinkPad mỏng nhất tính đến thời điểm này. Bên trong thiết kế nhỏ gọn là bộ vi xử lý Intel Core thế hệ thứ 2. Công nghệ xử lý này cho phép ThinkPad X1 tăng gấp đôi hiệu năng hoạt động của CPU, gấp bốn lần hiệu năng đồ họa so với ThinkPad X300, một trong những mẫu laptop 13” nổi bật trước đây của Lenovo.

Với trọng lượng chỉ khoảng 1,72 kg, ThinkPad X1 cho cảm giác cực kỳ nhẹ nhàng nhưng vẫn cứng cáp nhờ vào cấu trúc lồng cuộn (roll cage) và bộ khung hợp kim magie bên trong. Màn hình của máy sử dụng lớp kính siêu cường lực Corning Gorilla Glass cho độ bền, độ cứng tối đa cùng khả năng chống xước hiệu quả.