Könnyű és karcsú kialakítása 46 mm-es átmérővel a kényelmes viseletet és a prémium megjelenést szolgálja. A 316L rozsdamentes acélból készült ház korrózióálló, az óra tömege kb. 46 g. Az ultravékony kávájú kijelző napsütésben is kiválóan olvasható, a nedves érintés elleni védelem funkció pedig segít csökkenteni a vízzel való érintkezéskor fellépő nem kívánt érintéseket.
Sporthoz és kültéri mozgáshoz a Xiaomi Watch S5 kétfrekvenciás GNSS chippel rendelkezik, több műholdrendszer támogatásával, valamint futáshoz, kerékpározáshoz és síeléshez készült módokkal. A továbbfejlesztett kerékpáros mód valós idejű adatszinkronizálást tesz lehetővé telefonnal, és támogatja külső eszközök csatlakoztatását (pl. Bluetooth teljesítménymérő). A biztonság érdekében elérhető a esésérzékelés síelés közben, vészhelyzeti kontakt automatikus értesítésének lehetőségével.
Az egészségfunkciókról 4 LED-et és 4 fotodiódát, valamint a pontosabb mérésre szolgáló algoritmust kombináló szenzorrendszer gondoskodik. Az óra támogatja a SpO2 egész napos monitorozását, a stressz követését, a fejlett alváskövetést és a gyors áttekintést a Checkup alkalmazáson keresztül. Nem hiányoznak az NFC-fizetések (Mastercard és Visa), a gyors adatátvitel Wi‑Fi-n keresztül, valamint a telefon és a Xiaomi-eszközök egyes funkcióinak vezérlése a Xiaomi Smart Hub segítségével.
