Skomplikowanie Gry 4X znane są ze swojej złożonej rozgrywki i szczegółowej strategii. Rozgrywka zazwyczaj ma pierwszeństwo przed grafiką. Podczas gdy inne gry strategiczne skupiają się bardziej na walce, gry 4X oferują także bardziej szczegółową kontrolę nad dyplomacją, ekonomią i badaniami. Wymusza to w ten sposób na graczu, aby opracowywał on jednocześnie różne strategie i ustanawiał długoterminowe cele.
Aby doświadczyć głębokiego poziomu szczegółowości dużego imperium, gry 4X zaprojektowane są ze złożonym zestawem ustawień. Przykładowo produktywność gracza może zostać ograniczona przez zanieczyszczenie środowiska. Gracze mogą być zmuszeni do zrównoważonego zarządzania budżetem pod naporem takich mechanik jak zarządzanie długiem lub spłacanie kosztów utrzymania. Gry 4X często przedstawiają wyzwania polityczne takie jak nieporządek społeczny lub senat, w którym może dochodzić do zmian partii rządzących oddziałujących na gracza przykładowo zmuszając go do zawarcia pokoju. mały|FreeCol jest typową grą 4X, w której znaleźć można osobne interfejsy do zarządzania każdą osadą. Złożoność ta wymaga od graczy zarządzania większą ilością informacji niż w innych grach strategicznych.