Сердцем Pixel 5 стал процессор Qualcomm Snapdragon 765G, который является одним из самых используемых чипов в смартфонах. Он объединяет восемь ядер Kryo 475, максимальная частота которых равна 2,4 ГГц, видеочип Adreno 620 и 5G-модем Snapdragon X52.
Диагональ OLED-экрана составляет 6 дюймов, разрешение — Full HD+ (2340×1080). Частота обновления равняется 90 Гц. Смартфон получил 8 ГБ оперативной памяти и 128 ГБ встроенного хранилища, емкость аккумулятора — 4080 мAh с быстрой зарядкой на 18 Вт. Режим экономии энергии обещает дать до 48 часов работы на одном заряде.
Основная камера представлена двумя сенсорами: 12,2 Мп (угол обзора 77 градусов) и 16 Мп (ультраширокий, 107 градусов). Разрешение селфи-камеры — 8 Мп, появилась портретная съемка в ночном режиме. Кроме этого, при съемке портретов появился новый смарт-режим, в котором алгоритмы ИИ позволяют изменить освещение на фотографии. Также появились три режима стабилизации видеосъемки и опции для панорам.
Что касается коммуникаций, у Pixel 5 с этим всё в порядке. Устройство оснащается двухдиапазонным Wi-Fi-модулем, Bluetooth 5.0 и контроллером NFC. 4080-мАч аккумулятор смартфона поддерживает быструю 18-Вт зарядку. Стоит отметить пылевлагозащиту по стандарту IP68, 3,5-мм разъём для наушников и реверсивную беспроводную зарядку.

| Мультимедиа, софт |
| Операционная система | Android 11 (OxygenOS 11) |
| Связь |
| Количество SIM-карт | 1 SIM |
| Стандарты связи | 3G, 4G (LTE), 5G, GSM |
| Формат SIM-карты | Nano-SIM |
| Память |
| Внутренняя память | 128 Гб |
| Оперативная память | 8 Гб |
| Поддержка карт памяти | Нет |
| Слот для карты памяти | Нет |
| Процессор |
| Графический процессор | Adreno 620 |
| Количество ядер | 8 |
| Процессор | Qualcomm Snapdragon 765G |
| Частота процеcсора | 1 x 2.4 ГГц + 1 x 2.2 ГГц + 6 x 1.8 ГГц |
| Экран |
| Диагональ экрана | 6 |
| Защитное стекло | Corning Gorilla Glass 6 |
| Количество цветов | 16 миллионов |
| Плотность пикселей | 432 ppi |
| Разрешение экрана | 2340x1080 |
| Тип дисплея | OLED |
| Камера |
| Вспышка основной камеры | Есть |
| Вспышка фронтальной камеры | Нет |
| Диафрагма | f/1.7 + f/2.2 |
| Запись видео | 4К UHD (3840x2160) |
| Камера | 12 Мп + 16 Мп |
| Оптическая стабилизация | Есть |
| Фокусировка | Фазовая (PDAF) |
| Фронтальная камера | 8 Мп |
| Корпус |
| Защита корпуса | Водозащита, Пылезащищенный |
| Материал корпуса | Алюминий |
| Стандарт защиты | IP68 |
| Технологии | Акселерометр, Гироскоп, Датчик приближения, Датчик освещения, Сканер отпечатков пальцев |
| Питание |
| Быстрая зарядка | Есть |
| Возможность беспроводной зарядки | Есть |
| Емкость аккумулятора | 4080 mAh |
| Съемная АКБ | Нет |
| Интерфейсы |
| Разъем для наушников | Аудио 3,5 |
| Разъем для подключения к ПК | USB Type-C |
| Беспроводные технологии |
| Bluetooth | 5.0 |
| FM-тюнер | Нет |
| NFC | Есть |
| Wi-Fi | Есть |
| Беспроводная зарядка | Есть |
| Инфракрасный порт | Нет |
| Спутниковая система | GPS, ГЛОНАСС, Galileo, QZSS |
| Технология GPS | A-GPS, GPS |
| Общие |
| Страна регистрации бренда | США |
| Цвет | Зеленый |