Il kit di sviluppo della console era conosciuto inizialmente come Xbox 720, poi rinominato dalla casa con il nome in codice di Durango; il termine "One" sta per "All in One", ovvero "Tutto in Uno".

La console è stata ufficialmente annunciata il 21 maggio 2013 durante l'evento Xbox Reveal a Redmond e messa in commercio in 13 paesi (tra cui l'Italia) il 22 novembre 2013. In altri paesi, è arrivata nel 2014.

Xbox One ha una CPU con otto core x86-64 (due moduli da 4 core utilizzati contemporaneamente), 8 Gigabyte di RAM DDR3, (di cui 3 GB vengono impiegati per le applicazioni e il sistema operativo), 32 MB di ESRAM a completa disposizione della GPU, un hard drive da 500 GB, una memoria flash da 8 GB; la console è in grado di leggere i dischi Blu-Ray e supporta la risoluzione 4K (3840x2160), ha un'uscita audio surround 7.1 e, grazie ad un aggiornamento firmware pubblicato nel mese di giugno 2014, è possibile collegarla a un hard disk esterno USB 3.0.

La console dispone inoltre di due porte HDMI 1.4, una in entrata e una in uscita, ma non ha uscite per il video composito o il component.[9] Alcuni dettagli essenziali non sono stati ancora divulgati, come le reali caratteristiche del chip video, tuttavia, durante l'evento HotChips 2013, Microsoft ha dichiarato che CPU e GPU sono supportati da 15 processori "special purpose", tra i quali un chip audio dedicato, dotato di due core vettoriali. La console è stata anche presentata all'E3 2013 e alla GamesCom 2013 di Colonia. Al lancio, la Microsoft ha inoltre annunciato che sono in sviluppo 15 titoli esclusivi per Xbox One, di cui 8 sono nuove IP.

Nel corso di marzo 2014, a seguito di alcune indiscrezioni, Microsoft ha annunciato ufficialmente che la Xbox One sarà completamente compatibile con le nuove librerie grafiche DirectX 12.

Il 13 maggio 2014, dopo aver analizzato i dati di mercato e l'essenzialità dell'uso del Kinect da parte dei giocatori, Microsoft ha deciso di introdurre dal 9 giugno una versione di Xbox One non dotata di Kinect, al prezzo di 399 euro/dollari.