ThinkPad X301 chỉ dày 13,́chthứkèo 0.5-13-inch và được trang bị những tính năng vào công nghệ cao cấp nhất. Trọng lượng của máy chưa tới 3 pound và điểm mỏng nhất chưa tới 1-inch. X301 được trang bị ổ cứng trạng thái rắn SSD (64GB hoặc 128GB); RAM DDR3; chip vi xử lý Intel Core 2 Duo U9300 1.2GHz hoặc U9400 1.4GHz (cả hai đều có cache L2 6MB và FSB 1066MHz). Nhờ được trang bị dòng chip này nên hiệu suất của X301 có thể cao hơn 20% so với phiên bản X300 trước đây.