K-5 II具备全新开发的高灵敏度SAFOX X自动对焦模块。得益于该模块可在低照度条件下工作的高灵敏度特性，使其具备宽的工作范围（-3 EV至+18 EV）。SAFOX X将之前F5.6光束的识别精度提升至F2.8，与自动对焦算法结合，可大幅度提升相机使用大光圈镜头自动对焦的精度。全新的对焦模块还具备更多出色的自动对焦特色，如选择区域扩展功能，可使相机在被摄物移出预设的对焦点之外后，仍可通过相邻对焦点收集数据并继续对其进行追踪对焦。

K-5 II配有约92万像素的3.0英寸广视角LCD显示屏，具备Air-gapless技术。夹在前玻璃面板（具有抗反射镀层）和LCD屏幕之间的是一层特殊的树脂层，可阻隔光线的反射和色散，从而有效地降低鬼影的出现并减少光线的损失。屏幕前面板采用了特殊工艺玻璃打造，抗刮擦和磨损。

K-5 II采用约1628万有效像素的CMOS感光元件，尺寸为23.7mm x 15.7mm。作为新一代影像传感器，其具备更高的图像数据读取速度。与高性能的PRIME (PENTAX Real Image Engine) II影像处理引擎相结合，K-5 II能够生成分辨率高、层次细腻的数码照片，同时把噪点抑制到低程度。K-5 II的感光度默认可在ISO 100至ISO 12800之间调节，通过自定义菜单选项更可以扩展到ISO 80至ISO 51200的范围。

K-5 II的玻璃五棱镜取景器提供了相当于约100%的视野率和大约0.92倍的放大倍率（使用50mm F1.4镜头，无限远对焦），让取景视野更清晰锐利，从而更利于摄影师的取景与构图。它还配有出色的自然-光亮-磨砂 III对焦屏，可以帮助摄影师更好地进行手动对焦操作。