小米手机中，带“X”代号的是走线下市场的产品线，暂时只有小米5X一台机器。小米5X在2017年7月底发布，由吴亦凡代言。该机1080P的5.5英寸屏幕，骁龙625+4G内存和64G储存，3080mAh电池，双1200万像素相机，售价1499元，性价比一般，倒是它的马甲Mi A1因为灌上了Android One系统而在印度大卖。
左、右，分别是相隔半个月曝光的小米6X后盖
1月中，网络上开始流传出小米6X的后盖曝光，初始的版本是金属一体机身，有注塑天线和后置指纹。而2月5日最新消息显示，出现了另外一个版本的小米6X后盖。该版本后盖是一片厚重的铝合金，但只是普通的三段式机身的一块后盖，而不是此前泄露的更高级的全金属一体机身设计。后盖展示的机身布局依旧是纵向双摄和后置指纹。这里面肯定有一台不是小米6X，有可能是其他不知名的机型，但也有可能两个都是假的。
但奇怪的是，甚至曝光的硅胶后壳图中，也有两个版本的小米6X，一种是后盖全平，一种则是和此前曝光的弧面后盖吻合。孰真孰假还得机友们自行判断了，但根据现在的后盖消息，最新版本是真身的可能性更高。
传闻小米6X会搭载骁龙636，后者于2017年10月17日发布，是强化版的骁龙630，但也可以认为是降频版的骁龙660。骁龙636采用14nm工艺，CPU部分为8核Kryo 260，GPU为Adreno 509，宣称CPU性能比骁龙630高40%，GPU性能提升10%。其最高支持2400万像素的摄像头传感器；支持4K@30FPS、1080P@120FPS视频录制；支持高通QC 4快充技术；支持蓝牙5.0；最高上行支持LTE Cat13、最高下行支持LTE Cat12；采用高通骁龙X12 LTE基带。
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