Ελαφρύς και λεπτός σχεδιασμός με διάμετρο 46 mm, σχεδιασμένος για άνετη χρήση και premium εμφάνιση. Το σώμα από ανοξείδωτο ατσάλι 316L είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και το ρολόι ζυγίζει περίπου 46 g. Η οθόνη με εξαιρετικά λεπτό πλαίσιο παραμένει εξαιρετικά ευανάγνωστη ακόμη και στον ήλιο και η λειτουργία προστασίας από άγγιγμα όταν είναι βρεγμένο βοηθά στη μείωση των ανεπιθύμητων αγγιγμάτων κατά την επαφή με το νερό.
Για άθληση και κίνηση σε εξωτερικούς χώρους, το Xiaomi Watch S5 είναι εξοπλισμένο με τσιπ GNSS διπλής συχνότητας με υποστήριξη πολλαπλών δορυφορικών συστημάτων και λειτουργίες για τρέξιμο, ποδηλασία και σκι. Η βελτιωμένη λειτουργία ποδηλασίας επιτρέπει συγχρονισμό δεδομένων σε πραγματικό χρόνο με το τηλέφωνο και υποστηρίζει σύνδεση εξωτερικών συσκευών (π.χ. μετρητή ισχύος Bluetooth). Για ασφάλεια, υπάρχει ανίχνευση πτώσης κατά το σκι με δυνατότητα αυτόματης επικοινωνίας με επαφή έκτακτης ανάγκης.
Οι λειτουργίες υγείας εξασφαλίζονται από συνδυασμό αισθητήρων με 4 LED και 4 φωτοδιόδους και αλγόριθμο για ακριβέστερη μέτρηση. Το ρολόι υποστηρίζει ολοήμερη παρακολούθηση SpO2, στρες, προηγμένη παρακολούθηση ύπνου και γρήγορη επισκόπηση μέσω της εφαρμογής Checkup. Περιλαμβάνει επίσης πληρωμές NFC (Mastercard και Visa), γρήγορη μεταφορά μέσω Wi‑Fi, έλεγχο επιλεγμένων λειτουργιών του τηλεφώνου και συσκευών Xiaomi μέσω του Xiaomi Smart Hub.