Al mismo tiempo en que se anuncia la llegada de la versión estadounidense de The X Factor, Cowell fue el único juez confirmado para el show.^[2]​ Mucha gente fue mencionada como posibles jurados del show, incluyendo a Nicole Scherzinger, George Michael,^[3]​ Nicki Minaj,^[4]​ Rihanna, Usher, Katy Perry, Jay Electrónica, Elton John, Britney Spears, Miley Cyrus, Mariah Carey y Jessica Simpson, aunque Cowell negó que Perry, Cyrus y John hayan sido tenidos en cuenta.^[3]​ Eventualmente, el ganador de un Grammy, ejecutivo de grabación, songwriter, y productor L.A. Reid,^[5]​^[6]​ la exjurado de la versión británica del show Cheryl Cole,^[7]​^[8]​ y la excolega de Cowell en American Idol, Paula Abdul^[9]​ fueron confirmados como parte del panel de jueces. Cowell inicialmente indicó que The X Factor tendría dos presentadores.^[10]​^[11]​ Muchas celebridades fueron mencionadas en rumores acerca de la presentación del show, incluyendo a la estrella de High School Musical, Corbin Bleu, la modelo Marisa Miller,^[12]​ y Dermot O'Leary, presentador de la versión británica.^[13]​^[14]​ El 8 de mayo de 2011, Nicole Scherzinger y el presentador galés Steve Jones fueron anunciados como los presentadores del show.^[15]​^[16]​

El 26 de mayo de 2011, se reportó que Cole había sido despedida del show y que iba a ser reemplazada por Scherzinger. Varios reportes se realización en relación con los motivos de su despido, tales como los problemas para entender su acento, falta de química entre ella y Abdul, o que simplemente problemas personales.^[17]​^[18]​ La salida de Cole fue confirmada oficialmente el 6 de junio en un comunicado de Fox, que además confirmaba a Scherzinger como el reemplazado, dejando a Jones como único presentador del show.^[19]​ El 5 de agosto de 2011, Cowell anunció que la razón de la salida de Cole fue porque tuvo ofertas de ciertos trabajos en el Reino Unido, y que ella aceptó ya que se sentiría más cómoda allí que en el show.^[20]​

Las audiciones frente a los productores comenzaron en Los Ángeles, California, el 27 de marzo de 2011, en Los Angeles Memorial Sports Arena. Luego se realizaron en Miami, Florida, el 7 de abril de 2011, en BankUnited Center y continuaron en el Prudential Center de Newark, New Jersey, el 14 de abril de 2011. Otras audiciones tomaron lugar en Seattle, en el KeyArena de Washington, el 20 de abril de 2011, en Chicago, en el Sears Centre de Illinois el 27 de abril de 2011, y finalizaron en Dallas, en el American Airlines Center de Texas el 26 de mayo de 2011.^[21]​^[22]​

Se reportó que The X Factor había roto el récord de audiciones en Los Ángeles el 27 de marzo.^[23]​ Se reportó que más de 20,000 personas audicionaron en Newark, New Jersey,^[24]​ y que más de 5,000 audicionaron en Seattle.^[25]​

Las cabinas de audición de MyStudio HD se abrieron Honolulu, Hawái; Phoenix, Arizona; Nashville, Tennessee; Anchorage, Alaska; Kansas City, Kansas; y en Denver, Colorado.^[26]​ Originalmente iban a ser cerradas el 30 de abril de 2011, pero debido a la gran demanda, las cabinas se extendieron hasta el 8 de mayo de 2011. Luego de que anuncie de que este método estaba teniendo un gran éxito por su masiva demanda, finalmente se extendieron nuevamente y fueron cerradas el 15 de mayo de 2011.

El 3, Cowell anunció que los aplicantes podían subir un vídeo mostrando su talento a YouTube y este tipo de audición estuvo abierta por solo una semana (9 de junio).^[27]​ Algunos aplicantes fueron seleccionados y cantaron frente a los jueces.

El proceso de audiciones comenzó a ser emitido el 21 de septiembre de 2011, pero no fue emitido en el mismo orden en que las audiciones se realizaron.^[28]​

El Día 1 del campamento comenzó con un entrenamiento en rutinas de baile llevado a cabo por el coreógrafo Brian Friedman y continuó luego con el llamado a escena de los aspirante en grupos de 10, para cantar frente a los jueces. Luego de que todos se presentaron, los aspirante volvieron a ser llamados pero esta vez, en tres grupos. Dos de estos grupos avanzaron de ronda, y uno fue eliminado, dejando así un total de 100 aspirantes todavía en competencia. Como festejo, los jueces organizaron una fiesta para todos, algunos de los cuales permanecieron allí hasta tarde.

El Día 2 comenzó con los aspirantes despertándose temprano a las 6 a. m., para participar de un encuentro con Reid. Él les informó que serían separados en grupos y ensambles, y que trabajarían con estilistas, coreógrafos y coaches vocales. A cada grupo se le otorgó cinco horas para aprender las canciones que les fueron otorgadas. Un tercio de esos actores, sería eliminado al final del segundo día. Varias de las presentaciones de los grupos y ensambles, fueron emitidas al aire. El primer ensamble cantó "Creep", el segundo "I Still Haven't Found What I'm Looking For", el tercero "Desperado", el cuarto "Wishing on a Star", el quinto "Superman (It's Not Easy)", el sexto "Feeling Good", el séptimo "I Have Nothing" y el octavo "Run".

El Día 2 continuó con más ensambles cantando frente al jurado. El noveno cantó "What's Going On". Luego, se emitieron algunas imágenes variadas de algunos ensambles que presumiblemente, no avanzaría a la siguiente etapa. El décimo ensamble que fue emitido por completo, cantó "I Won't Let Go".El undécimo (y último) ensamble, cantó "Chasing Cars". Por último, los jueces deliberaron, y decidieron que ensambles serían eliminados. Nuevamente, en tres grupos, los concursantes fueron llamados nuevamente. El Grupo 1 fue eliminado, y por consiguiente, los grupos 2 y 3 avanzaron a la siguiente etapa del campamento.

El Día 3 requirió que los 64 aspirantes canten frente al jurado. Se les otorgó una lista de 35 canciones al final del Día 2, y se les requirió que seleccionen aquel que más los representara. Al final de esta ronda del campamento, 32 aspirantes avanzaron a la siguiente etapa, que se desarrollaría en las casas de los jueces, luego de presentarse frente a una audiencia de 3,000 personas, y de recibir devoluciones del jurado.

El primer episodio del "campamento", fue emitido el 5 de octubre de 2011 y en él se emitieron imágenes de los dos primeros días del campamento.^[28]​ El segundo episodio correspondiente a esta etapa se emitió el 6 de octubre de 2011, y en él se emitieron imágenes de la última etapa del Día 2, y todo el resto de esta etapa. Para el final del "campamento", 162 aspirantes fueron reducidos a 32, 8 en cada categoría. A l os jueces, por último, se les otorga una categoría, y los aspirantes correspondientes a cada una, se encontrarían con ellos en su casa.

Enrique Iglesias ayudó a Scherzinger a elegir sus finalistas en Malibu, California y Pharrell Williams actuó como juez invitado ayudando a Abdul a elegir a sus finalistas en Santa Bárbara, California. Rihanna ayudó a L.A. Reid a elegir sus finalistas en The Hamptons, New York. Mariah Carey fue contratada por Cowell para ayudarlo en Francia, pero debido al Huracán Irene se canceló su vuelo a París, y Cowell fue ayudado por tres coaches vocales.^[29]​

Los 16 aspirantes eliminados fueron:

• Varones: Skyelor Anderson, Tim Cifers, Brennin Hunt, Nick Voss.
• Mujeres: Melanie Amaro, Caitlin Koch, Jazzlyn Little, Tora Woloshin.
• Mayores de 30: Tiger Budbill, Christa Collins, Elaine Gibbs, James Kenney.
• Grupos: 2Squar'd, 4Shore, The Anser, Illusion Confusion.

Melanie Amaro fue originalmente eliminada en la categoría "Mujeres", pero fue luego invitada a unirse a la competencia oficial luego de que Cowell reconociera haber cometido un error en no incluirla en la categoría, y de este modo el número de finalistas ascencdió a 17.^[30]​

Los 17 finalistas confirmados fueron;

Referencias:

     – Ganadora

     – Segundo puesto

     – Tercer puesto

     – Eliminado/a

El primer episodio de esta ronda, de dos horas y media de duración, fue emitido en un horario especial, el martes 25 de octubre; seguidamente, se realizó un procedimiento similar al de la versión británica, donde cada uno de los jueces reduce su categoría a tres concursantes, sin intervención del voto del público. El voto del público comenzó luego del show de presentaciones y resultados del 2 de noviembre, que se emitieron los días miércoles y jueves (excepto los respectivos a los días 22 y 23 de noviembre que se emitieron un martes y un miércoles debido al Día de Acción de Gracias). La final de dos partes se realizó los días 21 y 22 de diciembre.^[31]​^[32]​ Leona Lewis, la ganadora de la tercera temporada de la versión británica, confirmó durante una entrevista a The Sun que había sido invitada para cantar en uno de los shows en vivo.^[33]​

No hubo ningún artista invitado durante la primera semana. El segundo show de resultados incluyó la participación de Outasight. Jessie J y Willow Smith actuaron en el tercero, mientras que el cuarto incluyó las participación de Rihanna. Kelly Clarkson y Bruno Mars actuaron en el quinto, mientras que Tinie Tempah participó en el sexto. Mary J Blige y Lenny Kravitz se presentaron durante el séptimo, mientras que Florence + The Machine y la jurado Nicole Scherzinger se presentaron en el show respectivo a las semifinales. La final incluyó las participaciones de Justin Bieber, Leona Lewis, 50 Cent, Stevie Wonder, Pitbull y Ne-Yo.

Referencias de color

Nota 1: No hubo votos del público en la primera semana, y por consiguiente, tampoco hubo duelo. Se requirió que cada jurado redujera su categoría a tres concursantes.^[42]​

• No hubo votos del público ni duelo en esta primera semana, sino que cada juez debió reducir su categoría a tres concursantes.

Votos para eliminar de los jueces:^[34]​

• Reid: Phillip Lomax
• Abdul: The Brewer Boys
• Scherzinger: Dexter Haygood
• Cowell: Simone Battle y Tiah Tolliver

• Celebridades invitadas: Outasight ("Tonight Is the Night")^[43]​
• Actuación grupal: "Without You"

Votos para eliminar de los jueces:^[35]​

• Cowell: The Stereo Hogzz – basado en la actuación del duelo
• Abdul: InTENsity – basada en su experiencia de trabajo con ambos grupos
• Scherzinger: InTENsity – creyó que The Stereo Hogzz estaba más preparado
• Reid: InTENsity – no tuvo demasiado tiempo de pensarlo

• Tema: Canciones de películas^[45]​
• Celebridades invitadas: Willow Smith ("Fireball")^[45]​ y Jessie J ("Domino")^[45]​
• Actuación grupal: "Save the World"

Votos para eliminar de los jueces:^[36]​

• Reid: The Stereo Hogzz – no le gustó su elección de canciones a lo largo de la competencia.
• Scherzinger: The Stereo Hogzz – basada en su "intuición femenina" a pesar de que le gustaran ambos grupos
• Abdul: Lakoda Rayne – originalmente iba a abstenerse de votar, pero luego se dio cuenta de que si no lo hacía, eliminada directamente a The Stereo Hogzz y tuvo en cuenta que Reid y Scherzinger habían votado para salvar Lakoda Rayne.
• Cowell: The Stereo Hogzz – basado en quien creyó estar más capacitado para tener una carrera profesional

• Tema: Rock and roll^[47]​
• Celebridades invitadas: Rihanna ("We Found Love")^[48]​
• Actuación grupal: "We Will Rock You"

Votos para eliminar de los jueces:^[37]​

• Reid: Stacy Francis – apoyó a su artista, Astro, aunque reconoció que Astro lo había decepcionado por su actitud
• Scherzinger: Astro – apoyó a su artista, Stacy Francis
• Abdul: Stacy Francis – no dio ninguna razón
• Cowell: Stacy Francis – le dijo a Astro que debía cambair su actitud, pero reconoció que el mismo tenía mayores chances de convertirse en un gran artista

• Tema: Acción de Gracias^[49]​
• Celebridades invitadas: Kelly Clarkson ("What Doesn't Kill You (Stronger)") y Bruno Mars ("It Will Rain")^[49]​
• Actuación grupal: "Raise Your Glass"/"So What"

La actuación grupal Pepsi Choice fue elegida por la audiencia e incluyó vestuarios de circo, así como también un escenario rotatorio y efectos láser en un estilo hip-hop.

Dos artistas fueron eliminados durante el show de resultados. Los tres artistas con la menor cantidad de votos del público fueron anunciados, y el artista menos votado, fue eliminado automáticamente. Los dos restantes, se enfrentaron en un duelo, y se expusieron a la decisión de los jueces.^[50]​

Votos para eliminar de los jueces:^[38]​

• Reid: LeRoy Bell – apoyó a su artistat, Marcus Canty, y dijo además que Canty había sido el más consistente entre los dos
• Scherzinger: Marcus Canty – apoyó a su artista, LeRoy Bell
• Abdul: Marcus Canty – basada en la actuación del duelo
• Cowell: LeRoy Bell – creyó que a Canty le había ido mejor durante la competencia, pero creyó que Bell cantó mejor en el duelo, por ese motivo, puso la decisión en manos del público.

Con el empate entre los jueces, LeRoy Bell fue eliminado por tener la menor cantidad de votos del público votes.^[38]​

• Tema: Canciones de Michael Jackson^[51]​
• Celebridades invitadas: Tinie Tempah ("Pass Out")^[51]​
• Actuación grupal: "Man in the Mirror"

La madre de Michael Jackson, Katherine; sus tres hijos Prince, Paris, y Blanket; y sus hermanos Marlon, Tito, y Jackie estuvieron presentes durante el show de presentaciones.^[52]​

Como en la semana anterior, dos artistas fueron eliminados durante el show de resultados. Los tres artistas con la menor cantidad de votos del público fueron anunciados, y el artista menos votado, fue eliminado automáticamente. Los dos restantes, se enfrentaron en un duelo, y se expusieron a la decisión de los jueces.^[53]​

Votos para eliminar de los jueces:^[39]​

• Reid: Drew – apoyó a su artista, Marcus Canty
• Cowell: Marcus Canty – apoyó a su artista, Drew, y se hizo responsable además, por la situación de la misma en el duelo
• Scherzinger: Drew – sintió que Canty presentó más emoción durante el duelo
• Abdul: Drew – sintió más la canción de Canty

• Temas: Hits para bailar; canción que simbolice la leyenda "sálvame"
• Celebridades invitadas: Mary J. Blige ("Need Someone") y Lenny Kravitz ("Push," "Are You Gonna Go My Way");^[54]​ Nervo actuó como Dj para la porción de baile de la noche.

Originalmente, la segunda canción iba a ser elegida por el público como parte del Pepsi Challenge,^[54]​^[55]​ pero debido a problemas técnicos con el Pepsi Challenge la noche anterior, esta modalidad fue suspendida para la semana próxima, porque lo que la producción le otorgó 24 horas a cada artista para elegir una nueva canción.

Votos para eliminar de los jueces:^[40]​

• Reid: Rachel Crow – apoyó a su artista, Marcus Canty
• Cowell: Marcus Canty – no dio ninguna razón, pero efectivamente apoyó a su artista, Rachel Crow
• Abdul: Marcus Canty – dijo que la actuación de Crow en el duelo la impactó
• Scherzinger: Rachel Crow – no pudo decidir, por lo que produjo un empate

Con el empate de los jueces, Rachel Crow fue eliminada por tener la menor cantidad de votos del público. Scherzinger fue abucheada por la audiencia luego de la eliminación de Crow.^[40]​

• Temas: Canciones del Pepsi Challenge, canciones bajo la leyenda "llévame a la final"(no hubo un tema específico)
• Celebrity performers: Nicole Scherzinger ("Pretty") y Florence and the Machine ("Spectrum")^[56]​
• Group Performance: "No Diggity"/"Shout"

Durante la semi-final no hubo ningún duelo, ya que el artista con la menor cantidad de votos del público, Marcus Canty, fue automáticamente eliminado.^[41]​

La final duró 1.5 horas el 21 de diciembre, y 2 horas el 22 de diciembre.

21 de diciembre

• Temas: Dúos con celebridades; canción de la audición^[58]​
• Dúos con celebridades:^[58]​
  • Josh Krajcik con Alanis Morissette
  • Chris Rene con Avril Lavigne
  • Melanie Amaro con R. Kelly
• Actuación grupal: "They Don't Care About Us" (con el Cirque du Soleil en su Michael Jackson: The Immortal World Tour)^[58]​

22 de diciembre

• Tema: Canciones de Navidad
• Celebridades invitadas: Justin Bieber ("The Christmas Song" con Stevie Wonder / "Santa Claus Is Coming to Town" con Drew), Leona Lewis ("Run"), 50 Cent con Astro ("Wait Until Tonight" / "In da Club") y Pitbull & Ne-Yo con Marcus Canty ("International Love" / "Give Me Everything")^[59]​
• Group Performance: "The Edge of Glory" (cantada por los 12 finalistas) y "Heroes" (cantada por Melanie Amaro y Josh Krajcik)

En la semana 7, Scherzinger votó para eliminar a la concursante Rachel Crow frente a Marcus Canty; esto causó un empate. Siguiente a este momento, Crow fue eliminada y Scherzinger fue abucheada por el público y su futuro en el show fue puesto en riesgo.^[60]​ Subsecuentemente, recibió duras críticas de algunos espectadores.^[61]​

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