Galaxy Note 5 được thiết kế theo dạng nguyên khối với vỏ kính kết hợp kim loại, hai mặt kính cường lực Gorilla Glass 4. Ưu điểm của máy là có khe cắm bút S-Pen mới có cơ chế bấm đầu bút để bật ra tự động.

Màn hình của Note 5 là 5,7-inch sử dụng công nghệ Super AMOLED và có độ phân giải đạt mức 2K (1440 x 2560 pixel).  Sản phẩm trang bị cấu hình thuộc hàng mạnh mẽ nhất trong các thiết bị Samsung với vi xử lý 8 nhân Exynos 7420 (tương tự S6, S6 Edge), chip đồ họa Mali-T760 và dung lượng RAM nâng cấp lên đến 4GB. Sản phẩm đạt gần 70.000 điểm Antutu BenchMark, mang lại  khả năng chạy đa nhiệm tuyệt vời khi kết hợp với cây bút S-Pen thế hệ mới.

Note 5 đầu tư máy ảnh chính 16MP quay phim độ phân giải siêu cao Ultra HD 4K, sử dụng công nghệ chống rung OIS và camera selfie 5 "chấm" góc rộng. Bút S-Pen trên Note 5 có khả năng viết, vẽ chính xác hơn thế hệ cũ, khả năng trượt ra khỏi rãnh chứ không cần rút như các thiết bị tiền nhiệm.