"One" là bài hát đầu tiên Sheeran viết trong album, và "đặc biệt êm ả".[23] Được sáng tác bằng một chiếc guitar làm từ gỗ của một thung rượu whisky trong một căn phòng khách sạn khi đang lưu diễn tại Perth năm 2011, bài hát là bài hát cuối cùng về cảm hứng tình yêu của album trước.[13][16][24]

Trong cuộc phỏng vấn với Zane Lowe trên kênh BBC Radio 1 để quảng bá cho đĩa đơn đầu tiên "Sing", Sheeran nói về hoạt động trong phòng thu với Pharrell và việc anh chàng này "chơi cho [Sheeran] nghe nhiều thứ, rồi nó dính chặt với đoạn riff này," cuối cùng trở thành yếu tố căn bản của bài hát. Anh cho biết mình từ trước tới nay luôn là một người hâm mộ R&B, nhưng chỉ đang "cố gắng tìm ra hướng đi đúng để thực hiện nó."[25] Sheeran đã bày tỏ ước muốn thực hiện cả một album với chỉ mình Pharrell, và "Sing" sẽ là một phần của kế hoạch Tuy nhiên vài nghệ sĩ như Elton John, Taylor Swift và chính Pharrell, khuyên Sheeran phát hành nó với x.[16] Album đầu tiên của Justin Timberlake, Justified, album mà Sheeran yêu thích, là thứ mà anh chủ ý truyền vào "Sing".[26] Khi làm việc với Pharrell, Sheeran cho biết trên BBC Radio 1Xtra rằng họ cũng viết hai ca khúc khác cùng nhau theo phong cách Ed Sheeran vẫn "thường làm", nhưng đối với "Sing" anh đã thoát "khỏi vùng an toàn của chính mình" giúp cho ca khúc trở nên khác biệt. Pharrell nói rằng anh muốn "thay đổi cách nhìn thế giới của [Sheeran]" và tạo ra những bài hát đi tiên phong chưa từng ai làm.[27] Một bản remix của bài hát được thực hiện cùng với nghệ sĩ thu âm người Hàn Quốc PSY, và video âm nhạc của bài hát lấy bối cảnh dựa theo một đêm đi chơi cùng PSY.[28]

"Don't", bài hát nói về cô gái đã lừa dối tình cảm của Ed Sheeran, được cho là nói về một trong số những người bạn ca sĩ của Sheeran như Ellie Goulding và Taylor Swift, nhưng Sheeran nói rằng đó chắc chắn "một trăm phần trăm không phải Taylor". Anh thậm chí còn chơi thử bài hát cho cô nghe, và cô nói rằng "không bao giờ muốn làm phiền anh nhiều đến thế."[29] Sau nhiều đồn đoán, Sheeran xác nhận ca khúc nói về Ellie Goulding trong một cuộc phỏng vấn với tờ The Sun. Ed Sheeran cũng nói rằng anh đã tha thứ cho Goulding.[30] "Don't" đã được dự tính sẽ là đĩa đơn đầu tiên của album, nhưng đoạn điệp khúc, đặc biệt với đoạn "Don't f- with my love," thực sự không phù hợp cho một đĩa đơn mở màn. Bài hát được thu âm với Benny Blanco trước tiên, rồi sau đó với Rick Rubin, và hai nhà sản xuất này cùng sản xuất nốt đoạn kết.[24] Bài hát thiếu chút nữa đã bị loại khỏi album bởi Ed Sheeran cả thấy nó "hơi riêng tư một chút", nhưng những người đã nghe bản demo khuyên anh vẫn nên phát hành nó, bởi vì đó là "một bài hát ổn... nên cuối cùng nó có mặt trong album."[31]

"Nina" được sáng tác cùng Johnny McDaid, và là bài hát đầu tiên hai người cùng sáng tác cho album. Theo McDaid, bài há là một bản tình ca "tự ti" về "nỗi đau... ở đó anh ấy cơ bản là gọi ai đó và nói với cô gái ấy rằng hãy rời xa anh ấy đi."[24]

"Photograph", cũng được viết cùng McDaid khi anh đang lưu diễn cùng Snow Patrol vào tháng 5 năm 2012, là một bản "ballad bất diệt". Nó ra đời khi còn là một đoạn "lặp piano trên laptop của McDaid" mà Ed Sheeran hát theo.[32] Sheeran nói rằng "đó sẽ là bài hát thay đổi con đường sự nghiệp của tôi", và tin rằng đó sẽ là bài hát giúp anh bán được album, ngay cả "khi phần còn lại của album chỉ đáng vứt đi."[16][33] Được miêu tả là "Angels của Ed Sheeran", bài hát là một bản "ballad với những tiếng trống lớn, với bối cảnh đặt tại New York."[22]

"Bloodstream" nói về trải nghiệm dùng MDMA của Sheeran trong một lễ cưới tại Ibiza.[34] "Tenerife Sea", được chơi ở dạng demo lần đầu tại buổi biểu diễn cháy vé của Ed Sheeran tại Madison Square Garden, là "bản ballad acoustic thương hiệu". Sheeran viết bài hát về người mẹ của anh. Ed nói rằng mắt mẹ anh màu xanh pha lê - đôi mắt đẹp nhất tôi từng biết" - và đó là điều mà ca khúc hướng đến. "Runaway" là bài hát thứ hai và cuối cùng được Pharrell Williams sản xuất trong album. Bài hát có cùng nguồn cảm hứng là âm nhạc của album đầu tay của Justin Timberlake giống như "Sing". Sheeran cũng dự định đưa bài hát vào dự định tương lai với Pharrell, nhưng nó lại được đưa vào album khi "Sing" cũng có mặt.[16][22][35] "The Man", được sản xuất bởi nhà sản xuất quen thuộc Jake Gosling, với phần rap của Sheeran theo phong cách giống với của Mike Skinner của The Streets.[22] Bài hát nói về một mối quan hệ không được như ý muốn, cũng như chạm tới các chủ đề như hôn nhân, chứng nghiện chất kích thích và sự nghiệp âm nhạc của Ed Sheeran.[36]

"Thinking Out Loud" là bài hát cuối cùng được viết trong album và là bài hát mà Sheeran ưng ý nhất. Với ý tưởng viết về bạn gái của Ed Sheeran thời điểm đó, "Thinking Out Loud" có thể coi như một bài hát thích hợp cho mọi đám cưới.[7][16][35] "Afire Love" được viết về người ông của Ed Sheeran "hai tuần trước khi ông qua đời". Ông mắc bệnh Alzheimer được hai mươi năm, và Sheeran luôn luôn đau đáu "Điều gì sẽ xảy ra [nếu ông ra đi mãi]? Và rồi ông mất."[32] Sheeran hoàn thành việc sáng tác bài hát ngay tại lễ tang.[16] Bài hát giải thích những gì xảy ra sau khi ông mất, với gia đình Sheeran tụ họp tại lễ tang, và tình cảm sâu sắc ông bà của anh.[37]

"Take It Back" là track đầu tiên chỉ có mặt trong phiên bản đặc biệt của album. Ở đó, Sheeran khẳng định mình không phải một rapper, nhưng vẫn hát cả thảy bốn đoạn rap. Cùng mạch cảm hứng với đĩa đơn "You Need Me, I Don't Need You" trước đây, anh nói về "những sự đấu tranh cá nhân và con đường trở nên nổi tiếng."[38]

"I See Fire", bài hát cuối trong phiên bản đặc biệt (phiên bản đĩa cứng đặc biệt có track thứ mười bảy là "All of the Stars", bài hát được dùng ở phần giới thiệu credit cuối phim The Fault in Our Stars), đã từng được phát hành trước đây cho phần nhạc phim của bộ phim thứ hai trong loạt phim The Hobbit. Sheeran được yêu cầu viết nhạc cho phần kết thúc của bộ phim bởi đạo diễn phim là Peter Jackson, người có con gái là người hâm mộ anh. Sau khi đáp chuyến bay tới New Zealand để xem bộ phim, anh gần như hoàn thành ca khúc trong vòng một ngày, chơi tất cả các nhạc cụ (ngoại trừ cello) trong đó Sheeran tự học chơi vĩ cầm.[39] Bài hát do chính Sheeran sản xuất và được hòa âm trong phòng thu Abbey Road bởi Peter Cobbin và Kirsty Whalley.[20] Nó được phát hành vào ngày 5 tháng 11 năm 2013 với tư cách là đĩa đơn đầu tiên trong album nhạc phim.[20]

Mặc dù x có sử dụng từ cấm kị, đặc biệt trong "Sing" và "Don't" và "The Man", album không bị dán nhãn Parental Advisory: Explicit Content nhờ che đi những từ đó trong bản thu cuối cùng.[40][41]