Coldplay đã dành mười tám tháng thực hiện album.[6] Album phát hành là phiên bản thứ ba mà ban nhạc từng sản xuất trong những buổi cuối của họ, và thậm chí một số người còn coi nó là album thứ năm của nhóm.[7] Ban nhạc đã không hài lòng với những kết quả trong các buổi đầu tiên của họ với Nelson, người trước đó từng sản xuất hai album của ban nhạc.

Ngày phát hành ban đầu được ấn định trong năm 2004, nhưng ban nhạc buộc phải trì hoãn ngày ra mắt album đến tháng 1 năm 2005. Nhưng bởi ngày mục tiêu mới đang đến gần, ban nhạc đã một lần nữa loại bỏ các bài hát mà họ coi là "tẻ nhạt" và "thiếu sôi nổi".[7] Sáu mươi ca khúc đã được viết trong các buổi này nhưng có tới năm mươi hai trong số chúng bị bỏ lại.[8] Ban nhạc bắt đầu tập luyện các bài hát cho một chuyến lưu diễn lên kế hoạch trước, nhưng họ cảm thấy các bài hát có âm thanh trực tiếp tốt hơn so với các phiên bản thu âm của nhóm: "Chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi thực sự đã không có những ca khúc hay và một vài trong số chúng lại bắt đầu âm thanh tốt hơn bởi chúng tôi đang chơi những ca khúc này tốt hơn so với lúc chúng tôi chơi chúng trong bản thu âm, vì vậy chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi nên quay trở lại và thu âm chúng một lần nữa." Tay guitar Jonny Buckland nói rằng ban nhạc đã tự thúc đẩy bản thân họ "xúc tiến theo mọi hướng" trong việc thực hiện album, nhưng họ cảm thấy rằng nó có vẻ như đang đi ngược xu thế so với các tác phẩm trước đây của nhóm.[9]

Trong công cuộc tìm kiếm sự hoàn hảo, Coldplay đã phải "nâng nó lên vài mức độ và làm việc chăm chỉ để đạt được nó ngay lập tức".[7] Ban nhạc đã chọn Danton Supple, người từng phối nhạc cho phần lớn A Rush of Blood to the Head để giám sát việc sản xuất X&Y.[10] Khi tháng một qua đi ban nhạc đã phải hoàn tất album; họ cũng ý thức được áp lực về "những kỳ vọng cho kỷ lục tăng trưởng lớn hơn" và "việc hoàn thành nó cũng trở nên ngày càng khó khăn hơn".[7] Cuối cùng ban nhạc đã giải quyết xong vấn đề với ca khúc "Square One" mà Martin miểu tả là "một cuộc gọi đến những cánh tay" đồng thời là "lời biện hộ" cho từng người trong nhóm sẽ "không bị đe dọa bởi bất cứ ai hay bất cứ điều gì". Sau khi hoàn thành album, nhóm cảm thấy dường như họ đã có thể thực hiện những bài hát của riêng họ mà không cần suy nghĩ đến nhu cầu của bất cứ ai khác.[7] Cũng trong tháng này, ban nhạc đã tiến đến những tuần cuối cùng trong quá trình sản xuất và đã đặt việc hoàn thành các phím lên các bài hát.[10]

Tay trống Will Champion sau đó đã thừa nhận ban nhạc đã không quá vội vàng trong việc hoàn tất album "bởi viễn cảnh của chuyến lưu diễn lại rất khó khăn khiến chúng tôi cảm thấy chúng tôi nên dành nhiều thời gian của mình cho việc đó, đồng thời chúng tôi cũng muốn đảm bảo rằng nó có thể diễn ra tốt nhất có thể". Theo anh việc nhóm không có thời hạn nhất định đã giúp họ không cảm thấy bị áp lực từ việc hoàn thành gì đó. Một khi thời hạn thích hợp được áp dụng vào ban nhạc, họ sẽ càng hoạt động hiệu quả hơn so với các phiên bản trước đó. Tại thời điểm này nhóm đã viết khoảng 14 hoặc 15 bài hát.[11] Martin còn nói thêm rằng "lý do họ kết thúc muộn là vì họ "... đã giữ [thêm vào đó] việc hoàn thành [các phím tới] kỷ lục đến khi nó quá muộn... [họ] không muốn nghe nó lúc này bởi [họ sẽ] chỉ muốn tìm cách nào đó để quay trở lại và thay đổi.[7]