チャージ段階が1段階追加され、チャージショットを連続で撃ち出す「ダブルチャージショット」が使用可能になる。
1発目は拡散弾を束ねたようなショット、2発目は通常のチャージショットである。
さらに1発目のチャージショットに2発目のチャージショットを重ねることで、拡散弾（クロスチャージショット）へと変化する。
また、ビームサーベルから衝撃波が発生するようになる。

ビームサーベル

X3のみ、特定の条件を満たすことでゼロと引き換えに入手。
チャージ段階が限界から1段階追加され、ビームサーベルが使用可能になる。
近接している敵にしか効果が無いが、威力は極めて高い。
また前述の通りアームパーツを装備していると衝撃波が追加され、命中時に追加ダメージが発生する（プラズマチャージのプラズマ弾と違い、命中した敵のみ）。

余談であるが、隠しパーツは波動拳、昇竜拳とある格闘家の技で連続していたため、本作は竜巻旋風脚になるのではないか、と予想するユーザーが多かった。

チップ

X3ではパワーアップパーツの他、さらなる機能強化を施す「チップ」が登場している。
4つの強化チップはある特殊な状況を除き、どれか1つしか取ることができない。
またチップはパーツの機能強化に用いられるため、ベースとなるパーツを装備していない場合は取得できない。

ヘッドチップ

自動回復機能が備わり、静止状態でいるとライフが自動で回復する。
ライフ満タン時にはサブタンクのエネルギーが補充される。
やろうと思えば長時間放置しておくだけでサブタンク四個を全部満タンにすることも可能。
（本当にものすごく時間がかかるが…。）

ボディチップ

ディフェンスシールドが強化（ダメージを1/4に軽減）され、色が青から赤に変化する。
シールドは攻撃を受けても一定時間は展開したままとなるが、シールドでダメージが1/4に軽減されるのは最初の1発だけというバグがあり、以後はシールドによるダメージの軽減効果がなくなる。
このため連続して攻撃を受けるような場面ではチップ無し時より被ダメージが増加するため、どちらかといえば弱体化となる。

フットチップ

（ヴァリアブル）エアダッシュを2回連続で使用可能になり、ダッシュジャンプから（ヴァリアブル）エアダッシュが1回だけ行えるようになる。
歩行速度も若干上昇する。

アームチップ

ダメージを受けたときにそのエネルギーを蓄積し、エネルギーが満タンに達することで、チャージショットを最大14連発で発射できるようになる「ハイパーチャージ」が使用可能になる。
またビームサーベルを入手している場合はチャージショットの後にビームサーベルも使用可能になる。

ハイパーチップ

特定の条件を満たし、ある場所に行くことで入手可能。
エックスの姿が金色に変化し、上記4つの全てのチップの能力を併せ持つことができる。
パスワードでは記録できない（携帯アプリ版はセーブ可能）。

サードアーマーのパーツがあるステージ

パーツ

ヘッド：スクリュー・マサイダーステージ（要アームパーツ+トライアードサンダー）
フット：フローズン・バッファリオステージ
ボディ：エレキテル・ナマズロスステージ（要アームパーツ+バグホール）
アーム：シャイニング・タイガードステージ（要フットパーツ+トルネードアーム）
サーベル：ドップラーステージ２

チップ

ヘッド：エクスプローズ・ホーネックステージ（要フットパーツ+ライドアーマーH）
フット：アシッド・シーフォース（要アームパーツ+フロストシールド+ライドアーマーF）
ボディ：シザーズ・シュリンプァーステージ（要ライドアーマー）
アーム：グラビティー・ビートブードステージ（要ライドアーマー）
ハイパー：ドップラーステージ１

岩本佳浩版

前2作とは異なり、順にパーツを入手するのではなく、一度に装備。

8大ボスとの戦いを終えた後のナイトメアポリス戦で敗北し、ゼロと共に処刑されそうになった際、エックスとゼロに助けられた8 大ボスたちがドップラー軍の施設から入手してきたパワーアップデータチップをマーティが届けてくれたことで強化復活を果たす。
この日は、クリスマスであり、「地球は新たな救世主を得た」と語られた。

カイザーシグマとの戦いで一度は消滅したエックスであったが、心のプログラムにより、ハイパーモード状態で復活。胸部の球体は地球を表す演出もされた。
カイザーシグマの攻撃を一切寄せ付けず、パンチ一発でカイザーシグマとシグマ城を破壊した後、ファーストアーマーと同じく、エックスの手で外されたらしく、ヘッドパーツのみがシグマ城跡地に残される。

XDiVE版

2020年10月14日のアップデートにてSランクキャラとして実装。
本作では「Xマックスアーマー」という名義で登場している（英語・中国語表記では「サードアーマー」名義）。
スキルはクロスチャージショットとハイパーチップであり原作と比べかなり強くなっている。
紹介演出では極稀に竜巻旋風脚を披露する。しかし…

2021年6月以降からの扱いが原作同様不遇にされている。
日本版限定で開催された超壊れガチャ「Xアーマーシリーズカプセル」では唯一除外され(同じフェス限であったアルティメットアーマーはあった)、モンスターハンターライズとのコラボイベントのステージの仕掛けの翔虫装置では何故か作動しない(対処方法はサードアーマーもといマックスアーマー以外でプレイしろとのこと)。令和になってなおまた不遇扱いされているのである。

立体化

バンダイから発売された『メガアーマー』シリーズで登場。公式では「X3マックスアーマー」という名称で商品化しており、2020年、コトブキヤから発売されたプラモデルでも「マックスアーマー」名義で発売している。
また、商品開発に携わっていた栗原昌宏氏によると、通常のエックスと区別するために付けた商品名であり、仮にX1やX2のアーマーが発売されていたら「X1マックスアーマー」「X2マックスアーマー」になっていたと語っている（→）。

余談

SFC版における最後のアーマーだが一部のプレイヤーからは不評だった。

特に挙げられるのがアームパーツのクロスチャージショットで前作のダブルチャージの比べて扱いづらいものとなり、ゲームにおける爽快感が削がれてしまう。更にヘッドパーツのアイテムレーダーもステージ開始直後にしか機能しないため、役に立つ要素が少ない。ボディパーツもディフェンスシールドのダメージ軽減効果が一回のみのため、あまり変わらない。