D'après les informations du journal taïwanais Economic Daily News, le Nexus 6 devrait être équipé d'un processeur MediaTek 64 bits, au lieu d'un traditionnel chip Qualcomm. Deux modèles sont évoqués, à savoir soit l'utilisation d'un processeur quatre cœurs MT6732 cadencé à 1,5 GHz, soit d'une puce huit cœurs MT6752 dotée d'une fréquence de 2 GHz, la décision n'ayant pas encore été finalisée par Google. Mais qu'importe le processeur retenu, le Nexus 6 devrait afficher une puissance beaucoup plus importante que les actuels smartphones Android. Reste à savoir s'il faudra attendre Android 5 pour que l'OS de Google gère les architectures 64 bits, ou si une nouvelle version intermédiaire 4.x apportera cette fonctionnalité.