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Il Moto Z3 è il nuovo smartphone di fascia alta annunciato da Motorola durante un evento organizzato presso il quartier generale di Chicago. Il design è identico al Moto Z3 Play, così come lo schermo Max Vision da 6,01 pollici con risoluzione full HD+ (2160x1080 pixel). La dotazione hardware comprende un processore octa core Snapdragon 835, 4 GB di RAM e 64 GB di storage.
La doppia fotocamera posteriore è composta da sensori RGB e monocromatico, entrambi con risoluzione di 12 megapixel. La fotocamera frontale ha invece una risoluzione di 8 megapixel. La connettività è garantita dai moduli WiFi 802.11a, Bluetooth 5.0, GPS, NFC e LTE. Sono presenti inoltre il lettore di impronte digitali (sul lato destro), la porta USB Type-C e la batteria da 3.000 mAh.
Il sistema operativo è Android 8.1 Oreo. Il Moto Z3 sarà disponibile solo negli Stati Uniti tramite Verizon. Il prezzo è 480 dollari. Insieme allo smartphone è stato annunciato il 5G Moto Mod che permetterà di sfruttare la rete 5G dell'operatore telefonico.