По представленной информации Xiaomi Mi5 будет иметь сверхтонкий металлический корпус толщиной 5,1 мм при высоте 140,89 мм и ширине 71,4 мм, тогда как размеры корпуса Xiaomi Mi4 составляют 139,2 х 68,5 х 7,9 мм. В основе Xiaomi Mi5 лежит платформа Qualcomm Snapdragon 805 с 4-ядерным процессором Krait 450 с тактовой частотой 2,7 ГГц, видеочипом GPU Adreno 420 и модемом LTE Category 6. Объем оперативной памяти составляет 3 ГБ, для данных 16 ГБ или 64 ГБ. Дисплей Xiaomi Mi5 будет иметь диагональ 5,7 дюймов и разрешение 2560 х 1440 пикселей. Фронтальная камера с разрешением 8 мегапикселей и основная на 16 мегапикселей. Емкость аккумуляторной батареи составит 3600 мАч. Xiaomi Mi5 будет под управлением Android 5.0 с программной оболочкой MIUI 6.
