Google mengumumkan Pixel 2 dan Pixel 2 XL di acara perangkat keras musim gugurnya pada 4 Oktober. Ponsel mengikuti strategi yang sangat mirip dengan pendahulunya, Pixel dan Pixel XL, yang merupakan ponsel pertama yang memakai merek tersebut.
Pixel 2 dan Pixel 2 XL baru sedikit lebih berbeda dalam perangkat keras mereka daripada versi 2016, tetapi tidak banyak. Kedua ponsel memiliki spesifikasi internal yang sangat mirip, dengan Snapdragon 835, RAM 4GB, dan penyimpanan 64GB. Kedua ponsel mengikuti konstruksi logam sederhana serupa dengan beberapa desain visual yang berkembang selain dari kembalinya "pelindung" kaca di bagian atas belakang. Ponsel ini tahan air, tetapi tidak memiliki jack headphone 3,5 mm.
Tidak seperti tahun lalu, Pixel 2 dan Pixel 2 XL diharapkan diproduksi oleh perusahaan yang berbeda - HTC untuk yang pertama dan LG untuk yang terakhir. Ini mengarah pada desain yang sedikit berbeda, dengan Pixel 2 memiliki layar 16: 9 dengan bezel yang lebih besar di bagian atas dan bawah layar, dan Pixel 2 XL memiliki rasio aspek 18: 9 dan bezel yang lebih kecil.