Die Kamera arbeitet mit einem 20,8 Megapixel CMOS-Sensor und dem neuen Expeed 5-Bildverarbeitungsprozessor. Mit dem neuen Innenleben soll die Kamera lichtstärker und und schneller sein. Immerhin 12 Bilder in der Sekunde und bis zu 200 Bilder in Serie packt die Kamera. Wobei Nikon die Geschwindigkeit und Dämpfung des Spiegels verbessert hat, so dass man während der Serienaufnahmen noch etwas im Sucher sehen können soll.
Für die Videofunktion ist´s unerheblich – doch hier (und natürlich auch für die Fotofunktion) wirbt Nikon dafür mit der höheren Lichtempfindlichkeit, die nun von ISO 100 bis 102.400 reicht und bei der Einstellung Hi 5 sogar bis ISO 3.280.000 erweiterbar ist. UHD-Videos (3840 x 2160 Pixel) mit 30p/25p/24p lassen sich mit einem pixelgenauen Ausschnitt des Bildformats aufnehmen. Es soll also kein Linesampling stattfinden. Wie das bei Full-HD Auflösung (1080p60, 1080p50) aussieht bleibt vorerst offen. Wie bei Nikon üblich werden die Daten im MOV-Format mit MP4/H.264-Codec abgelegt. Gespeichert wird bei der D5 auf XQD-Speicherkarten, wobei es dazu gleich zwei Fächer gibt. An den Rechner wird sie via USB 3.0 angeschlossen. Es gibt einen HDMI-Ausgang und eine 3,5 mm Klinkenbuchse für ein externes Mikrofon. Das neue AF-System soll mit den 153 Messfelder sowie 99 Kreuzsensoren eine deutlich verbesserte Schärfeverfolgung hinbekommen und der ebenfalls neue 180.000-Pixel-RGB-Belichtungsmesssensor eine präzise Motiverkennung ermöglichen.
Nikon möchte die D5 ab März ausliefern und nennt als unverbindlichen Preisempfehlung von 6989 Euro.