Dopo Apple A5 fu la volta di un altro SoC, l'A5X. Il primo SoC "X" della casa di Cupertino fece capolino sulla terza generazione dell'iPad. Si trattava di un potenziamento di A5 con il doppio delle prestazioni grafiche. Non fu un chip particolarmente fortunato, né lo fu l'iPad 3, rimpiazzato dopo pochi mesi dall'iPad 4 e oggi non supportato da iOS 10.
L'A5X integrava due core ARM Cortex-A9 a 1 GHz e una GPU quad-core PowerVR SGX543MP4 a 250 MHz. Rispetto all'A5 Apple aveva raddoppiato l'interfaccia di memoria, una mossa utile per sostenere la "richiesta" di pixel del Retina display. L'A5X fu realizzato da Samsung a 45 nanometri ed era un die circa tre volte più grande dell'A4 (163 mm2 vs 53,3 mm2). Al tempo l'A5X se la vedeva con il chip Nvidia Tegra 3. Allora Apple disse che l'A5X offriva prestazioni grafiche quattro volte superiori al chip di Nvidia. Tale affermazione risultò però un po' troppo ottimistica.