În inima Sony FX5 se află noul senzor complet integrat Exmor RS CMOS full-frame 16,6 MP (5K), care oferă o citire extrem de rapidă a datelor și minimizează efectul rolling shutter. În combinație cu procesorul de generație următoare BIONZ XR2 și unitatea dedicată de procesare AI dedicată, camera oferă o focalizare automată de top cu recunoaștere avansată a subiectelor (oameni, animale, păsări) și reglare automată a balansului de alb. În plus, dispune de trei valori ISO de bază (800 / 4000 / 12800) cu opțiunea Dual Gain, asigurând un impresionant interval dinamic de peste 16 stopuri pentru capturi clare chiar și în cele mai solicitante medii cu lumină scăzută.

Camera împrumută corpul compact și ergonomic al popularului FX3, îmbunătățind controlul cu o interfață utilizator reînnoită și meniul cinematografic specializat BIG 6. Ecranul mare tactil LCD de 3,5" (16:9) dispune de un mecanism de reglare pe 4 axe pentru o compoziție confortabilă a cadrelor din orice unghi. În plus, integrează instrumente profesionale de monitorizare precum pseudo-culori, formă de undă, vectorscop, hartă de focalizare și funcția internă de decompresie a lentilelor anamorfice (anamorphic desqueeze), susținând de asemenea vizorul electronic opțional DVF-EL1.