Bảng mạch chính của HTC One M9.
Nơi khoanh màu đỏ là RAM 3GB LPDDR4 do Samsung sản xuất và chip xử lý Snapdragon 810 8 nhân.
Màu cam là bộ nhớ eMMC NAND 32GB của Samsung.
Màu vàng là chip Qualcomm PM8994 PMIC tương tự như trên M8.
Xanh lá cây là chip Wi-Fi ac Broadcom MCM4356 và Bluetooth 4.1.
Ngoài ra, One M9 cũng dùng bộ thu phát hồng ngoại của Qualcomm, module nguồn Avago và bộ chuyển MHL 3.0 của Sillicon Image.