在上半年宣布推出Xperia XZ Premium、Xperia XZs等機種後，Sony Mobile在IFA 2017再次推出兩款旗艦機種，其中包含5.2吋設計的Xperia ZX1，以及鎖定小尺寸使用需求的4.6吋Xperia XZ1 Compact，兩者均採用Surface Loop設計概念，並且搭載Qualcomm Snapdrafgon 835處理器、4GB記憶體、三重影像感測技術與MotionEye等功能，更加入全新3D建立工具 (3D Creator)，讓使用者能快速透過手機相機建立人臉或特定物品的3D模型，同時可應用在諸多應用服務或以3D列印輸出。
除此之外，Xperia XZ1與Xperia XZ1 Compact更是成為第一款採用Android 8.0 (Android O)作業系統的市售機種。在此之前，Sony Mobile也以Xperia XZ Premium成為第一款採用Qualcomm Snapdragon 835處理器的市售手機產品。
此次推出的Xperia XZ1、Xperia XZ1 Compact均搭載Snapdragon 835處理器、4GB記憶體與2700mAh電池容量，兩者更搭載三重影像感測技術、MotionEye、960fps錄影等拍攝功能，此外更搭載名為3D建立工具 (3D Creator)的全新相機應用功能，讓使用者能依照步驟指示完成人像、食物或不規則物品外觀擷取，藉此做成3D立體頭像或虛擬模型，並且能與合作的應用服務整合，或是透過3D列印方式輸出做成實體模型等。
其中，3D建立工具類似Intel Real Sense、Google Tango技術應用功能，但擷取效果、解析度顯然比Real Sense技術更高，透過30-60秒內即可完成掃描360度、無明顯連接線條的3D物件，同時無需像Tango技術必須透過多組鏡頭輔助，透過支援MotionEye的單一鏡頭即可使用，未來也能透過韌體更新讓Xperia XZ Premium、Xperia XZs使用。
拍攝項目包含人像臉部、半身頭像、食物或任意形狀掃描，並且可對應製作成GIF動態圖檔，或是透過Facebook等線上社群分享，以及設定成可隨畫面橫移改變視角的動態桌布，此外也能將掃描後的圖像輸出至3D列印標準格式檔案，或是配合與Sony Mobile合作的應用服務使用，或是讓使用者與套用3D頭像的虛擬人物「合拍」。
而在此次相機功能方面，則是在MotionEye提供預測拍攝功能加入針對無預期臉部微笑的預拍功能，同時也在連拍效果加入自動對焦功能，提供一秒10張拍攝，最多可連續拍攝100張的「自動追焦連拍」效果，並且可將連拍照片快速轉換成影片檔案。
兩款新機中，Xperia XZ1與Xperia XZ1 Compact均搭載800萬畫素視訊鏡頭與1900萬畫素主相機，前後均搭載f/2.0光圈設計，後者則強調80度-120度廣角自拍效果。
Xperia XZ1、Xperia XZ1 Compact動眼看
Xperia XZ1、Xperia XZ1 Compact兩者在機身設計仍維持Surface Loop概念，但此次將機身改為U型框體設計，其中Xperia XZ1採用一體成形金屬材質製作，天線填補層也改至機身左右側，因此不像Xperia XZ Premium在機身背面下緣仍保留一片塑膠板，方便無線天線訊號通過。而Xperia XZ1 Compact則採用玻璃纖維材質製作，因此機身上並未看見天線填補層設計，同時機身上下仍維持平面設計，與Xperia XZ1機身上下略帶圓弧曲線設計明顯不同。
兩款新機差異部分，除了5.2吋與4.6吋規格差異，還包含Xperia XZ1支援HDR顯示效果，並且對應1080P解析度，而Xperia XZ1 Compact則維持720P解析度，但未支援HDR顯示功能。此外，Xperia XZ1採用64GB儲存容量與USB 3.1 Type-C連接埠，Xperia XZ1 Compact則僅提供32GB儲存容量與USB 2.0 Type-C連接埠。
雖然兩者均採用Snapdragon 835處理器，但僅Xperia XZ1對應LTE Cat.16下載速度，Xperia XZ1 Compact僅支援LTE Cat.15下載速度，而兩者均搭載Hi-Res Audio、DSEE HX與Digital NC數位降噪功能，此次更針對S-Force Front Surround前置雙聲道平衡輸出進行強化，提供正面聆聽音量提昇25%效果，成為有史以來正面播放音量最大的Xperia系列手機。
配色部分，Xperia XZ1採用金屬材質的夜空黑 (Black)、晨曦銀 (Warm Silver)、月光藍 (Moonlit)、 金星粉 (Venus Pink)四種配色，Xperia XZ1 Compact則分別提供霧夜黑 (Black)、皓雪銀 (Snow Silver)、湖水藍 (HorizonBlue)、幻月粉 (Twilight Pink)，此次Sony同樣也針對Xperia XZ1四款配色推出顏色搭配的四款耳機。
至於作業系統方面，除了率先採用Android 8.0之外，Xperia XZ1與Xperia XZ1 Compact同樣搭載可隨時分析手機使用行為的助理功能，以及加入可自動設定情境，例如回家後自動讓手機切換為靜音、出門辦公則可啟用來電鈴聲，以及可藉由行事曆等資訊提醒事項的Xperia Action，並且讓電池電力使用分析更精準的新版Stamina功能。
實機動眼看：Xperia XZ1
實機動眼看：Xperia XZ1 Compact
