Galaxy Note5 (không có dấu cách giữa số 5 với từ Note trong tên sản phẩm) lấy cảm hứng thiết kế từ mẫu Galaxy S6 và thế hệ Note 4, tạo nên một mẫu phablet có thiết kế vỏ nguyên khối cùng khung viền bằng kim loại và bút cảm ứng S Pen hoàn toàn mới. Với viền màn hình bezel cực mỏng, nên tuy có kích cỡ 5.7-inch nhưng Galaxy Note5 nhìn vẫn tương đồng với các mẫu phablet màn hình 5.5-inch khác. Bút cảm ứng S Pen trên Galaxy Note5 có cơ cấu lẫy cơ khí giúp giữ chặt bút và trượt ra rất dễ dàng chỉ bằng thao tác bấm nhẹ.

Samsung trang bị cho Galaxy Note5 màn hình Super AMOLED phân giải QHD (1440 x 2560 px), mật độ điểm ảnh đạt 518 ppi. Bên trong Galaxy Note5 đóng gói chip xử lý 64-bit 8 nhân Exynos 7420 (4 nhân Cortex-A53 @1.5GHz + 4 nhân Cortex-A57 @2.1GHz), tích hợp chip đồ họa Mali-T760MP8, 4GB RAM (nhiều hơn con số 3GB RAM của Note 4 và Galaxy S6), bộ nhớ trong có 2 tùy chọn 32GB / 64GB và không có khe cắm thẻ nhớ mở rộng microSD (Samsung đã dừng phân phối phiên bản Galaxy S6 128GB tại một số thị trường), pin dung lượng 3.000mAh cùng với chức năng sạc nhanh Fast Charging. Chỉ mất 2 giờ để có thể nạp đầy 100% khi sạc không dây, còn khi sạc thông thường thì rút ngắn xuống chỉ còn 90 phút.

Camera chính trên Galaxy Note5 sử dụng cảm biến ảnh phân giải 16MP kèm ống kính khẩu độ f/1.9 và tính năng chống rung quang học OIS, cho khả năng quay video có độ phân giải 2160p, hoặc phát trực tuyến trên Youtube ở định dạng Full HD 1080p. Camera trước 5MP cũng đi kèm ống kính f/1.9.

Bên cạnh khả năng bảo mật thông qua cảm biến nhận dạng dấu vân tay và sạc pin không dây chuẩn Qi/PMA, Galaxy Note5 còn được nhà sản xuất nhấn mạnh ở tính năng thanh toán di động với giải pháp Samsung Pay sử dụng giao thức NFC (Near Field Communication) và MST (Magnetic Secure Transmission). Tuy nhiên, Samsung Pay sẽ chỉ được sử dụng tại thị trường Mỹ bắt đầu từ tháng 9 tới.

Galaxy Note5 sẽ lên kệ bán từ ngày 21/8 với 4 màu lựa chọn: đen Black Sapphire, trắng White Pearl, bạc Silver Titanium và vàng Gold Platinum. Người dùng có thể đặt hàng Galaxy Note5 ngay từ thời điểm này. Nhà mạng Verizon (Mỹ) cũng đã công bố giá bán phiên bản không khóa mạng của Galaxy Note5 lần lượt là: 32GB có giá 768 USD (tương đương 16 triệu đồng) và 64GB là 864 USD (tương đương 18 triệu đồng). Galaxy Note5 và Galaxy S6 edge+ đi kèm một phụ kiện khá độc đáo là bàn phím cứng QWERTY, giúp cho thao tác gõ text nhanh hơn.