2015年9月——Nexus 5X
2015年9月，谷歌携手LG发布Nexus 5X，成为第一款支持指纹识别的Nexus手机以及第一款USB Type-C接口Nexus手机。从这代开始，谷歌开始重视拍照表现，其后置1230万像素主摄像头，搭配F2.0大光圈和双色温闪光灯，单像像素尺寸为1.55微米，支持激光对焦、4K视频和慢动作视频录制。
运行Android 6.0 “Marshmallow”系统，对内存管理进行优化，“墓碑机制”让非社交APP后台运行时不再占用内存，此外还加入Android Pay移动支付、Doze电源管理、原生指纹识别功能。
Nexus 5X
2015年9月——Nexus 6P
同期发布的还有Nexus 6P，由华为代工，成为首款中国内地手机厂商生产的Nexus手机，搭载骁龙810处理器，内建3GB RAM+32GB ROM内存组合。后置1200万像素摄像头，单个像素尺寸为1.55μm，支持激光对焦、240fps慢速视频和4K视频的录制，并针对室内拍摄进行专门优化，成为首款支持低光源拍摄的Nexus手机。
Nexus 6P
