Galaxy S5 vẫn mang phong cách thiết kế đặc trưng của dòng Galaxy S với các góc bo tròn. Galaxy S5 sử dụng màn hình Super AMOLED 5,1 inch độ phân giải Full HD 1.920 x 1.080 pixel và nhìn mặt trước không có nhiều điểm khác biệt so với Galaxy S4. Máy có khả năng chống nước và chống bụi.

Mặt sau sần, tạo cảm giác khác biệt khi cầm trên tay nhờ các chấm nhỏ li ti và giảm được tình trạng bám bẩn như trên lớp vỏ trơn bóng của Galaxy S4. Camera hơi lồi so với phần nắp lưng và cảm biến đo nhịp tim được đặt ngay bên dưới.

Camera trên Galaxy S5 được khẳng định là có tốc độ tự động lấy nét nhanh nhất thế giới (0,3 giây) và chụp ngược sáng khá đẹp. Máy cũng có thể quay video 4K.

Tính năng Selective Focus cho phép người sử dụng tập trung vào một vùng nhất định của vật thể và làm mờ hậu cảnh. Nhờ đó, người dùng không cần đến ống kính đặc biệt để tạo độ sâu trường ảnh.

Khi chuyển qua chế độ Kid Mode, trẻ em được cung cấp các ứng dụng vui mắt như vẽ, chụp ảnh, xem phim và quan trọng nhất là người lớn có thể cài mật khẩu để các em không chuyển sang được các chế độ khác.

Chế độ Ultra Power Saving Mode sẽ chuyển màn hình sang đen trắng và đóng các tính năng không cần thiết để hạn chế sự tiêu hao pin. Đây là tính năng được đánh giá rất cao trên Galaxy S5 và ở mức sử dụng trung bình (tắt 3G), máy có thể kéo dài thời gian hoạt động trong ngày chỉ với 10% pin.

Smartphone hỗ trợ chuẩn kết nối Internet không dây mới nhất là Wi-Fi 802.11ac.

Galaxy S5 sử dụng cổng USB 3.0. Máy được trang bị chip lõi tứ 2,5 GHz, RAM 2 GB, bộ nhớ 16 GB và 32 GB kèm khe cắm thẻ nhớ lên đến 64 GB, chạy Android 4.4.2 KitKat. Máy có kích thước 142 x 72,5 x 8,1 mm, trọng lượng 145 gram. Pin trên máy là 2.800 mAh.

Một điểm mới nữa trên Galaxy S5 là cảm biến cho phép mở khóa bằng vân tay. Máy sẽ được bán ra ở Việt Nam trong tuần thứ hai của tháng 4.