Leichtes und schlankes Design mit einem Durchmesser von 46 mm ist für angenehmes Tragen und einen Premium-Look ausgelegt. Das Gehäuse aus Edelstahl 316L ist korrosionsbeständig und die Uhr wiegt etwa 46 g. Das Display mit ultradünnem Rand bleibt auch in der Sonne hervorragend ablesbar, und die Funktion Schutz vor Berührung bei Nässe hilft, unbeabsichtigte Eingaben bei Kontakt mit Wasser zu reduzieren.
Für Sport und Outdoor-Aktivitäten sind die Xiaomi Watch S5 mit einem Dualfrequenz-GNSS-Chip mit Unterstützung mehrerer Satellitensysteme sowie Modi für Laufen, Radfahren und Skifahren ausgestattet. Der verbesserte Radfahrmodus ermöglicht die Synchronisierung von Daten in Echtzeit mit dem Smartphone und unterstützt die Verbindung externer Geräte (z. B. Bluetooth-Leistungsmesser). Für die Sicherheit gibt es eine Sturzerkennung beim Skifahren mit der Möglichkeit, automatisch einen Notfallkontakt zu benachrichtigen.
Die Gesundheitsfunktionen werden durch eine Sensorkombination mit 4 LEDs und 4 Fotodioden sowie einem Algorithmus für präzisere Messungen обеспечigt. Die Uhr unterstützt ganztägiges SpO2-Monitoring, Stressmessung, erweitertes Schlaftracking und eine schnelle Übersicht über die Checkup-App. Ebenfalls vorhanden sind NFC-Zahlungen (Mastercard und Visa), schnelle Übertragung über Wi‑Fi, die Steuerung ausgewählter Telefonfunktionen sowie von Xiaomi-Geräten über den Xiaomi Smart Hub.