Леката и издръжлива конструкция с интегриран безел и неръждаема коронка придава на Xiaomi Watch S5 46 mm модерен, изискан вид. Благодарение на AMOLED дисплея с висока яркост изображението остава четимо дори на пряка слънчева светлина, а функцията за защита от докосвания при мокро помага да се предотвратят неволни натискания, причинени от капки вода.
За спорт и дейности на открито е подготвен нов двучестотен GNSS чип с поддръжка на сателитните системи Beidou, GPS, GLONASS, Galileo и QZSS. Часовникът поддържа офлайн цветни карти и практични навигационни функции:
Часовникът предлага още усъвършенствани функции за колоездене (включително синхронизация на данни в реално време с телефона, поддръжка на външни устройства като Bluetooth ватметър и предаване на сърдечния ритъм през Bluetooth), спортен „vlog“ контрол на видеозапис на телефона и професионални режими, например ски режим с детекция на падане. За здравето има нов сензор за пулс и SpO2 (4 LED + 4 фотодиода), целодневно измерване на сатурацията, мониторинг на стреса, женско здраве, дихателни упражнения и подобрено проследяване на съня с препоръки. Налични са NFC плащания (поддръжка на Mastercard и Visa), бърз трансфер чрез Wi‑Fi, приложението Checkup за преглед с едно докосване и свързаност чрез Xiaomi Smart Hub (напр. дистанционно снимане, намиране на телефон, управление на устройства Xiaomi Home).