One đời mới của HTC được trang bị vi xử lý 64-bit Snapdragon 810 8 nhân, chip di động được đánh giá là mạnh nhất hiện nay của Qualcomm, và đi kèm với RAM 3 GB.
Dù vậy, M9 không có màn hình độ phân giải 2K. Thay vào đó, máy vẫn dùng màn hình 5 inch với độ phân giải Full HD 1.080p và tấm nền IPS LCD như M8.