EOS-1D Xは、2009年のEOS-1D Mark IVと2007年のEOS-1Ds Mark III、その両方を継ぐ機種として登場した。従来は高速性能と高画質に重点を置く二つのフラッグシップが存在したが、キヤノンはその役割を一つに統合した。高画質側だけ、あるいは高速側だけを更新した製品ではない。^{3プレス キヤノンデジタル一眼レフカメラの最上位モデル“EOS-1D X”を発売}

二つの系統には撮像素子の違いもあった。1D Mark IVは1,610万画素のAPS-H、1Ds Mark IIIは2,110万画素のフルサイズであり、1D Xは1,810万画素のフルサイズを選んだ。連写はそれぞれ約10コマ/秒、約5コマ/秒だったものを、AF/AE追従で最高約12コマ/秒へまとめている。画素数では1Dsを増量せず、フルサイズと高速撮影を共存させる方向へ旗艦の性格を変えたのである。^{4プレス デジカメWatchキヤノン、12コマ/秒・ISO204800のプロ向けフルサイズ機「EOS-1D X」}

AFは従来の45点から61点へ増え、最大41点がクロス測距に対応した。さらに、約10万画素のRGB測光センサーが顔や色の情報を捉えてAFへ渡す。画像処理用にはDIGIC 5+を2基、測光処理用にはDIGIC 4を別に搭載した。高速で撮り続けるために、画像の処理だけでなく、被写体を捉えて露出を決める側にも専用の処理系を用意した構成である。^{3プレス キヤノンデジタル一眼レフカメラの最上位モデル“EOS-1D X”を発売}

常用感度はISO100〜51200、拡張では204800相当まで対応する。ただし、最高約12コマ/秒という連写速度には条件があり、ISO32000以上では約10コマ/秒になる。最高約14コマ/秒のモードは、ミラーアップしてJPEGのみを記録する別の撮影条件である。AF/AE追従の12コマ/秒と同じ条件で使える数字ではない。^{3プレス キヤノンデジタル一眼レフカメラの最上位モデル“EOS-1D X”を発売}

周辺機能も現場の運用に合わせて更新した。記録はCFのデュアルスロットとなり、シャッター耐久は先代の30万回から40万回へ向上。背面には3.2型液晶を備えた。^{5公式 キヤノンEOS-1D X - キヤノンカメラミュージアム} 動画はフルHDに加えてALL-IとIPBの圧縮方式やタイムコードに対応し、多重露光、カメラ内RAW現像も搭載した。^{4プレス デジカメWatchキヤノン、12コマ/秒・ISO204800のプロ向けフルサイズ機「EOS-1D X」}

同時期のニコンD4も、店頭予想価格は約65万円のフラッグシップであった。有効1,620万画素、AF/AE追従で約10コマ/秒、51点AFを備え、シャッター耐久は40万回。記録メディアはXQDとCFの組み合わせである。両社とも、画素数だけでなく連写、AF、耐久性を組み合わせたプロ向け機を投入した時期だった。^{6プレス デジカメWatchニコン、AFやAEを一新したフラッグシップ機「D4」}

フルサイズと高速連写の両立は、初代EOS-1Dの発表以来、約10年にわたる目標だった。商品企画の吉開俊二らによれば、技術的な壁があったため、それまでは1Dと1Dsの二つに分けて提供していた。1D Xで画素数を1,810万に抑えた理由も明確で、スポーツ・報道向けに1D Mark IVの10コマ/秒を超える12コマ/秒を優先し、画素数とのバランスを取ったためである。^{2インタビュー デジカメWatchインタビュー：キヤノンに聞く「EOS-1D X」のハイエンド戦略 ～10年越しに実現。1Dと1Dsの2ライン統合}

12コマ/秒でAFを追従させるには、メカ、電気、ソフトウェア、レンズを含めた対応が必要だった。ミラーユニットにはクアッドアクティブミラーストッパーを採用して動きを安定させ、ミラー自体も従来の湾曲形状から平面へ変えている。画素数を決める判断と、撮影のたびに動く機構の見直しは、同じ連写目標に向けた設計だった。^{2インタビュー デジカメWatchインタビュー：キヤノンに聞く「EOS-1D X」のハイエンド戦略 ～10年越しに実現。1Dと1Dsの2ライン統合}

暗い現場への対応でも、目立つ最高値と実際の使用域を分けて考えた。拡張ISO204800は、事件や事故の極端に暗い場所でも撮影できることを重視して用意したものだが、開発側が最も注力したと説明するのは、実際に使われる感度域での2段分の改善である。また、有線LAN端子は国際イベントで無線より確実な接続を求める報道関係者の要望を反映した。撮る速度、暗所で記録する能力、画像を送り出す手段までを、現場の要求につなげた機種だった。^{2インタビュー デジカメWatchインタビュー：キヤノンに聞く「EOS-1D X」のハイエンド戦略 ～10年越しに実現。1Dと1Dsの2ライン統合}

価格.comのレビューでは、AFと高速連写、実用的な高感度性能が繰り返し評価され、スポーツや野生動物撮影への適性が良い点に挙がる。調査時点の満足度は191件で4.82点、ホールド感は4.94点だった。一方、本体の重さや電池の消費への不満もあり、携帯性は3.31点と低い。撮影性能と持ち運びの負担に対する評価が、項目別の点数にも表れている。^{7レビュー 価格.comCANON EOS-1D X ボディ レビュー評価・評判}