Видеокарта получила 28-нм графический процессор GM200 с 3072 ядрами CUDA, 192 текстурными блоками и 96 растровыми блоками. Объем памяти GDDR5 составляет 12 ГБ, разрядность шины — 384 бита. Ядро GeForce GTX Titan X работает на частоте 1000 МГц (1075 МГц в режиме Boost), а память — на 7000 МГц. Значение TDP равно 250 Вт, поэтому для подачи дополнительного питания используются 6- и 8-контактный разъемы. Из видеовыходов присутствуют Dual-Link DVI, HDMI 2.0 и три DisplayPort 1.2.

Рекомендованная цена NVIDIA GeForce GTX Titan X составляет 999 долларов.