尼康Z5搭载了全新的2400万像素全画幅传感器，采用了与Z6相同的EXPEED 6影像处理器以及273点自动对焦系统，机身拥有五轴防抖功能。视频方面最高支持4K/30p（1.7倍裁切）以及1080P的无裁切录制。

核心参数方面，此次尼康Z5采用了许多与Z6完全相同的硬件配置，包括机内核心的五轴防抖系统以及273点的自动对焦系统及Expeed 6影像处理器，自动对焦系统支持人和动物的眼部对焦。不过值得注意的是，此次尼康Z5所搭载的2400万像素传感器并不是此前在尼康Z6上使用的同一块背照式传感器。

尼康Z5也终于在存储介质上做出妥协，支持UHS-II速度的双SD卡插槽。机身背部采用的是一块369万像素的3.2英寸可触摸折叠屏幕，不过屏幕不支持180°翻转自拍。尼康Z5采用了全新的EN-EL15C电池，最高一次可拍摄470张照片。在机身尺寸方面尼康Z5与Z6完全相同，重量为675克。