Samsung Galaxy S5 có thiết kế gần giống như người tiền nhiệm Galaxy S4, mà không có sự đột phá hoàn toàn như mong đợi của người dùng. Do Samsung chỉ tập trung vào nâng cấp cấu hình phần cứng cùng tích hợp một số công nghệ mới vào Galaxy S5.
Samsung Galaxy S5 sở hữu màn hình Super AMOLED 5.1-inch phân giải Full HD (1.920 x 1.080 pixels) với công nghệ hiển thị Adaptive Live cho chất lượng sắc nét và chi tiết hơn. Sản phẩm đóng gói chip xử lý Snapdragon 800 lõi tứ tốc độ 2.5GHz, 2GB RAM và pin dung lượng 2.800mAh.
Galaxy S5 được Samsung nâng cấp camera sau lên 16MP cùng khả năng chống rung, cho phép quay video phân giải 4K, tốc độ lấy nét cực nhanh (0.3 giây)…Camera trước 2.1MP hỗ trợ đàm thoại video call.
Galaxy S5 tích hợp các kết nối Wi-Fi MIMO (802.11ac), NFC, hồng ngoại IR, Cat 4 LTE (tốc độ download đạt mức 150Mbps và upload đạt mức 50Mbps theo lý thuyết), Bluetooth 4.0 BLE/ANT+…
Trên Galaxy S5, Samsung nhấn mạnh vào 3 điểm khác biệt tạo nên nét hấp dẫn của smartphone cao cấp mới này. Đó là khả năng chống nước đạt chứng nhận IP67, cảm biến đo nhịp tim (đặt phía sau thân máy gần đèn LED flash) và cảm biến nhận dạng dấu vân tay tích hợp ngay trên nút Home.
Sản phẩm có kích thước 142.0 x 72.5 x 8.1mm và trọng lượng 145g. Galaxy S5 có 2 phiên bản bộ nhớ trong gồm 16GB / 32GB, đều cho phép mở rộng qua thẻ nhớ microSD tối đa lên đến 128GB. Galaxy S5 chạy hệ sinh thái Android 4.4.2 KitKat và có 4 màu lựa chọn: đen, trắng, xanh và đồng. Hiện tại, Samsung vẫn chưa công bố giá bán cho Galaxy S5.