Die Google X Labs bilden das Forschungslabor von Google (bzw. inzwischen Alphabet). Aufgebaut wurde das Forschungslabor 2010 von dem (deutschen) KI-/Robotikexperten Sebastian Thrun (der inzwischen die Lernplattform /MOOC Udacity gegründet hat sowie das Unternehmen Kitty Hawk leitet, das ein Flugmobil entwickelt).
Das „X“ stand im Übrigen für das „Unbekannte“, das im Rahmen der Forschungsarbeiten des Labors erforscht werden sollte.
Ein Meilenstein in der Geschichte der Mustererkennung durch Künstlichen Intelligenz ist ein Projekt der Google X Labs. Im Jahr 2012 wurde ein Netzwerk von Computern mit etwa 10 Millionen Bildern gefüttert; nach drei Tagen gelang dem „Google Brain“, auf diesen Bildern nicht nur Menschen, sondern auch Katzen zu identifizieren.