az OB-Xa 1980 decemberében jelent meg, az OB-X helyébe csak egy év után lépett a piacon. Az OB-Xa volt az első Oberheim termék, amelyet fekete alapon kék vízszintes csíkokkal díszítettek, amely a jövőbeni Oberheim termékek szokásos kereskedelmi ruhájává vált. Míg az OB-Xa ugyanazt a polifóniát kínálta, mint elődje (4, 6 és 8 hangú modelleket kínáltak), a billentyűzetét két részre lehetett osztani (mindegyiknek saját hangja volt), vagy a hangok rétegezésére vastagabb hang létrehozása érdekében (lényegében két hang hangja minden megnyomott gombhoz). Az OB-Xa azt is hozzátette, hogy képes váltani a 2 pólusú 12db és a 4 pólusú 24db szűrés között. Felajánlotta szűrő boríték moduláció mert oszcillátor 2 (amely lehetővé teszi a hangmagasság modulálását a boríték által) az OB-X keresztmodulációs képessége helyett (az első VCO frekvenciamodulációja a második VCO-val).
az OB-X által használt oszcillátorok és szűrők diszkrét áramkörei helyett az OB-Xa (és az Oberheim szintetizátorok) Curtis integrált áramkörökre váltottak. Ez a szintetizátor belsejét kevésbé zsúfolta, megkönnyítve a hibaelhárítást és csökkentve a gyártási költségeket. A Curtis chipek szűkössége miatt egyre nehezebb volt kiszolgálni az OB-Xa-t; azonban Curtis 2016 júniusában, a Coolaudio és az Alfa elkezdtek újra gyártani néhány ilyen chipet, ami új életet lehelt az OB-Xa és sok más szintetizátor hosszú élettartamába, amelyek ezeket a chipeket használják.