Lahka in vitka zasnova s premerom 46 mm je zasnovana za udobno nošenje in premium videz. Ohišje iz nerjavečega jekla 316L je odporno proti koroziji, ura pa tehta približno 46 g. Zaslon z izjemno tankim robom ostaja odlično berljiv tudi na soncu, funkcija zaščite pred dotiki na mokrem pa pomaga zmanjšati neželene dotike ob stiku z vodo.
Za šport in gibanje na prostem so Xiaomi Watch S5 opremljene z dvofrekvenčnim GNSS čipom s podporo več satelitskih sistemov ter načini za tek, kolesarjenje in smučanje. Izboljšan kolesarski način omogoča sinhronizacijo podatkov v realnem času s telefonom in podpira povezavo zunanjih naprav (npr. Bluetooth merilnik moči). Za varnost je na voljo zaznavanje padca pri smučanju z možnostjo samodejnega stika z nujnim kontaktom.
Zdravstvene funkcije zagotavlja kombinacija senzorjev s 4 LED in 4 fotodiodami ter algoritma za natančnejše merjenje. Ura podpira celodnevno spremljanje SpO2, stresa, napredno spremljanje spanja in hiter pregled prek aplikacije Checkup. Na voljo so tudi NFC plačila (Mastercard in Visa), hiter prenos prek Wi‑Fi, upravljanje izbranih funkcij telefona in naprav Xiaomi prek Xiaomi Smart Hub.