Trong một hội nghị thông tri diễn ra ngày 19 tháng 11 năm 2009, phó Chủ tịch Google, Sundar Pichai, đã mô tả về Chrome, trình diễn một phiên bản sơ khai của hệ điều hành này, trong đó có một màn hình desktop gần giống với giao diện trình duyệt Chrome. Tuy nhiên, ngoài các thẻ (tab) trình duyệt thông thường, giao diện còn có các thẻ ứng dụng giúp chiếm ít không gian hơn và có thể được neo cố định để dễ dàng truy cập. Khi chạy với netbook, hệ điều hành này mất 7 giây để khởi động, và Google vẫn đang cố gắng cải thiện con số này.[14]

Cùng ngày, Google phát hành mã nguồn của Chrome OS sử dụng giấy phép BSD trong vai trò dự án Chromium OS.[15] Giống với các dự án mã nguồn mở khác, các nhà phát triển sửa lại mã nguồn của Chromium OS và xây dựng những phiên bản của họ, trong khi đó mã nguồn Google Chrome OS sẽ chỉ được hỗ trợ bởi Google và các đối tác của Google, đồng thời chỉ chạy trên phần cứng được thiết kế chuyên biệt. Không giống Chromium OS, Chrome OS sẽ được cập nhật (update) tự động phiên bản mới nhất.[16] Quan sát viên Serdar Yegulalp của InformationWeek đã viết Chrome OS sẽ là một sản phẩm được phát triển để đạt đến "một cấp độ thanh nhã và một mức độ tích hợp với phần cứng mang nó mà theo mặc định Chromium OS không có," trong khi Chromium OS là một dự án, "một đường cơ sở thông thường mà từ đó dẫn xuất ra thành quả cuối cùng" hay một sự hợp nhất của các sản phẩm dẫn xuất. Cả Chrome OS và Chromium OS sẽ được phát triển song song và hỗ trợ cho nhau.[17]

Do Chrome OS và Chromium OS chia sẻ cùng một mã nguồn cơ sở[16][17], các phiên bản đầu tiên của Chromium OS đưa ra cái nhìn về Chrome OS. Bản alpha của Chromium OS bao gồm một trang ứng dụng, kích hoạt bởi một nút ở góc trên bên trái màn hình. Trang này liên kết với các ứng dụng web do Google phát triển, bao gồm Gmail, Google Apps, Picasa hay YouTube; và các ứng dụng khác, trong đó có Yahoo mail, Pandora, Hulu, Facebook và Twitter. Chromium cũng cung cấp một ứng dụng máy tính (calculator), đồng hồ, ứng dụng chỉ nguồn (battery indicator), và ứng dụng thông báo trạng thái mạng. Phím chức năng F12 cho phép nhìn nhiều cửa sổ, trong đó có tùy chọn mở thêm các cửa sổ duyệt khác và chuyển qua lại giữa chúng. Phím F8 gọi một màn hình bàn phím phủ trong đó hiển thị chức năng của tất cả các phím tắt, bao gồm các trình quản lý tác vụ và bộ nhớ, và một giao diện dòng lệnh (command-line) nhận các lệnh Linux thông thường.[16][17][18]