Hệ điều hành này được thiết kế để tự động cài đặt vào ba phân vùng ổ cứng khác nhau, đó là một phân vùng Swap, một phân vùng người dùng đã được mã hóa và một phân vùng hệ điều hành gốc được thiết lập Read-Only (chỉ đọc, cấm ghi).
Tuy nhiên, mặc cho những nỗ lực bảo mật chặt chẽ như vậy, hai nhà nghiên cứu Kyle Osborn và Matt Johanson của Threat Research Center vẫn hack thành công Chrome OS. Osborn và Johanson cho hay, họ dùng "thủ thuật tấn công dựa trên web" để vượt rào và truy cập vào Google Docs, danh bạ địa chỉ, cũng như các tin nhắn Google Voice và email.
Tại Hội nghị bảo mật Black Hat, hai nhà nghiên cứu trên đã chứng minh được việc xâm nhập Chrome OS dễ dàng như thế nào.
Trả lời về sự việc này, phát ngôn viên Google biện minh: "Chủ đề đó là ở lĩnh vực web, không phải là Chrome OS. Thiết bị Chromebook chạy Chrome OS đã được tăng cường bảo mật lên những mức độ mới thông qua nền tảng phần cứng có thiết kế an toàn.".