Điểm khác biệt ở lần ra mắt này chính là Apple phát hành ra cả 2 phiên bản đen và trắng để người dùng lựa chọn. Ngoài vi xử lí dual-core cùng với camera 8 Mpx, một tính năng đáng chú ý nhất ở iPhone 4S so với iPhone 4 chính là tính năng Siri được tích hợp sẵn. Siri được xem là một "trợ lí cá nhân ảo", cho phép người dùng có thể kiểm soát điện thoại của mình thông qua lệnh bằng giọng nói, chẳng hạn gọi tên một ai đó khi muốn gọi cho họ.

Điện thoại được rập khuôn hoàn toàn từ thiết kế của iPhone 4 trước đó với hai tấm thuỷ tinh hai bên liên kết với một dải kim loại mỏng chạy xung quanh các cạnh tạo thành một "chiếc bánh sandwich" chỉ dày 9,3 mm. Mặc dù mỏng manh nhưng người dùng vẫn cảm nhận được một thiết kế chắc chắn. Vẫn là một màn hình hiển thị 3,5 inch với độ phân giải 960 x 640, camera VGA phía trước hỗ trợ FaceTime, hỗ trợ GPS, Wi-Fi và các lựa chọn dung lượng lưu trữ 16 GB, 32 GB hoặc 64 GB. Tất cả gần như là được lấy từ iPhone 4S.

Sự khác biệt chính là nằm ở chỗ iPhone 4S trang bị vi xử lí dual-core A5, camera 8 Mpx phía sau hỗ trợ quay video, kết nối Bluetooth 4.0, tính năng Siri hỗ trợ điều khiển bằng giọng nói, thời giá bao nhiêu gian đàm thoại lên đến 8 giờ và kết nối HSPA+ có tốc độ tải lên đến 14,4 Mbps. Trong thực tế, cả hai thay mặt kính máy ảnh đều giống nhau khi người dùng chụp bởi đơn giản sẽ không có sự khác biệt trên thay mặt kính iPhone 6 giá bao nhiêu màn hình 3,5 inch. Nhưng khi mở một đoạn video hay ảnh trên máy iPhone 6 tính để bàn, chất lượng ảnh từ iPhone 4S tỏ ra vượt trội hơn hẳn.

Theo Apple, chất lượng video 1080p và 720p là hoàn hảo cả về mức độ rõ ràng và sắc nét so với với các đối thủ khác. Tuy nhiên, iPhone 4S luôn biến hình ảnh sống động như thật, có thể chụp những đối tượng thiếu sáng tốt hơn nhiều. Việc chụp cho màu sắc chính xác hơn, trong một số cảnh iPhone 4 cảm giác khó khăn khi đặt quá xa đối tượng đỏ hoặc xanh, trong khi đó iPhone 4S tỏ ra xử lí tốt hơn nhiều. Kiểm nghiệm với ứng dụng Google Maps, iPhone 4S hoàn tất việc mở ứng dụng chỉ trong khoảng 0,88 giây, trong khi đó iPhone 4 phải mất hơn 1,55 giây. Lặp đi lặp lại, kết quả gần như không có gì thay đổi. iPhone 4S thực sự nhanh hơn và đáp ứng tốt hơn. Do đó, các nhà phát triển game có thể khai thác sức mạnh mà thiết bị này mang lại.

iPhone 4S mang lại một bộ vi xử lí nhanh hơn, chip đồ họa, điều khiển bằng giọng nói với Siri, mặt sau trang bị camera 8 Mpx với khả năng quay video 1080p, hỗ trợ cả CDMA và GSM và cả kết nối tốc độ cao HSPA+. Nếu nhìn từ bên ngoài, iPhone 4S là một bản sao chính xác của iPhone 4. iPhone 5 chỉ nặng 140 gram, tăng lên chút ít từ 137 gram của iPhone 4, nhưng đó không phải thay màn hình iPhone 5 là mức tăng đáng kể làm bạn có cảm giác cầm một thiết bị quá lớn hay quá nặng. Mặc dù vậy, xét cho cùng thì iPhone 4 có thay màn hình một góc nhìn rộng hơn ở chế độ video so với iPhone 4S. Điều này có nghĩa iPhone 4 cho phép chụp cảnh tốt hơn khi muốn chụp rất nhiều người vào trong một bức ảnh.

Đối với rất nhiều nhiếp ảnh gia thông thường, iPhone 4S là một sự thay thế có thể cho một máy ảnh PnS ngoại trừ việc người dùng muốn tiến hành chụp những đối tượng xa cần phải zoom cho gần hơn. Đó là lí do giải thích tại sao Apple đã không tăng kích thước màn hình ngoài 3,5 inch, kích thước mà hầu hết người dùng đánh giá là hợp lí.



Các kết quả kiểm nghiệm về hiệu suất chung cũng cho thấy iPhone 4S làm việc nhanh hơn khoảng gần 2 lần so với iPhone 4. Về khả năng đồ họa, phép thử điểm chuẩn ProGLBench thay pin về hiệu suất đồ họa thông qua một chuỗi các game 3D cho thấy, khả năng xử lí của iPhone 4S là nhanh hơn khoảng 5 lần so với iPhone 4 với cùng một tỉ lệ khung hình. Vẫn các nút tiêu chuẩn thay pin iPhone 4 tại Hà Nội của Apple, từ nút bên dưới màn hình LCD, điều chỉnh âm lượng bố trí bên trái, nút chuyển đổi sang chế tại Hà Nội độ im lặng ở trên, jack cắm tai nghe và nút nguồn ở 2 bên phía trên máy, khe thẻ SIM bên phải (cần một kẹp giấy để đẩy SIM ra ngoài). Phía sau vẫn là thiết kế cơ bản với biểu tượng Apple sáng bóng, vòng kim loại mỏng bao quanh camera mới dường như không lớn hơn so với máy ảnh trên iPhone 4.

Nếu bạn không xem đây là một chiếc "điện thoại mới" gây thất vọng thì thiết kế thủy tinh kết hợp với các bố trí hợp lí, iPhone 4S thực sự là một bản nâng cấp sáng giá để lựa chọn. Apple cung cấp chip dual-core A5 bên trong iPhone 4S nhanh gấp 2 lần A4 có trong iPhone 4 và GPU cũng có khả năng tăng tốc độ xử lí lên đến 7 lần. Nhưng tất cả đều là quảng cáo, hai lõi không nhất thiết nghĩa là iPhone 4S sẽ có tốc độ nhanh hơn 2 lần so với iPhone 4. Apple cũng đã nhanh chóng chỉ ra rằng những hình ảnh trên Flickr hầu hết được chụp từ camera có trên iPhone, như vậy rõ ràng camera 5 Mpx của iPhone 4 trước đó thực sự có ảnh hưởng lớn đối với những fan thích chụp ảnh. Mặc dù độ phân giải thấp hơn so với những điện thoại Android khác, nhưng cảm biến cho chất lượng ảnh và màu sắc tốt, kết hợp với đó là chế độ chụp HDR thực sự thu hút người dùng.

Với iPhone 4S, Apple đã tăng thêm độ phân giải khi trang bị cảm biến chụp ảnh tĩnh lên đến 8 Mpx (2448 x 3264 pixel), một loạt các cải tiến ống kính quang học, độ mở f/2.4 lớn hơn và khả năng quay video Full HD 1080p cho phép người dùng cảm nhận như mang bên mình một PnS chất lượng cao. Người dùng cũng chụp nhanh hơn khi có thể chụp ảnh ngay khi ở chế độ màn hình khóa, tiết kiệm thao tác hơn so với iPhone 4. Tuy nhiên, việc nâng cấp chắc chắn sẽ cung cấp một tốc độ nhanh hơn giống như trong bản nâng cấp từ iPad lên iPad 2. Nhưng kết quả ra sao, chỉ có kiểm chứng mới cho biết được kết quả.