Lekka i wytrzymała konstrukcja ze zintegrowaną lunetą i stalową koronką nadaje Xiaomi Watch S5 46 mm nowoczesny, dopracowany wygląd. Dzięki wyświetlaczowi AMOLED o wysokiej jasności obraz pozostaje czytelny nawet w pełnym słońcu, a funkcja ochrony przed dotykiem na mokro pomaga zapobiegać przypadkowym naciśnięciom spowodowanym kroplami wody.
Dla sportu i aktywności outdoor przygotowano nowy dwuczęstotliwościowy chip GNSS z obsługą systemów satelitarnych Beidou, GPS, GLONASS, Galileo i QZSS. Zegarek obsługuje kolorowe mapy offline oraz praktyczne funkcje nawigacyjne:
Zegarek oferuje także zaawansowane funkcje rowerowe (w tym synchronizację danych w czasie rzeczywistym z telefonem, obsługę urządzeń zewnętrznych, takich jak miernik mocy Bluetooth, oraz przesyłanie tętna przez Bluetooth), sportowy „vlog” do sterowania nagrywaniem wideo na telefonie oraz tryby profesjonalne, np. tryb narciarski z wykrywaniem upadku. Dla zdrowia dostępny jest nowy czujnik tętna i SpO2 (4 diody LED + 4 fotodiody), całodzienne pomiary saturacji, monitorowanie stresu, zdrowie kobiet, ćwiczenia oddechowe oraz ulepszone monitorowanie snu z rekomendacjami. Nie zabrakło płatności NFC (obsługa Mastercard i Visa), szybkiego przesyłu przez Wi‑Fi, aplikacji Checkup do podglądu jednym dotknięciem oraz łączności przez Xiaomi Smart Hub (np. zdalne robienie zdjęć, znajdź telefon, sterowanie urządzeniami Xiaomi Home).
