Trọng lượng 212 grams, độ dày 6.5mm giúp máy giá thay màn hình không những siêu bền mà còn siêu mỏng, siêu nhẹ. Mặt khác, khung máy kim loại tinh xảo, nút kim loại aluminum sáng giá thay màn hình Sony Z Ultra loáng, và các lớp kính mạnh mẽ còn khiến máy vừa sang trọng hơn vừa cứng cáp hơn. Dựa trên công nghệ kết nối NFC, Sony Z Ultra chức năng One-touch của Sony vô cùng tiện lợi giúp các sản phẩm của hãng có thể dễ dàng kết nối với nhau cũng như với các sản phẩm khác hãng có hỗ trợ chỉ bằng cách chạm nhẹ. Bạn có thể dễ dàng trình phát âm thanh hay hình ảnh ra thiết bị ngoại vi, hay chuyển tải file dữ liệu, hình ảnh một cách đơn giản và dễ dàng. Ngoài ra, bạn cũng có thể dễ dàng trình chiếu ra TV thông qua công nghệ không dây DLNA, không cần phải cắm dây nhợ rối rắm.
Sony Xperia Z Ultra sử dụng màn hình kích thước 6.4-inch tập trung những tinh hoa công nghệ mới nhất của Sony từ thiết kế, cấu tạo đến độ bền. Xperia Z Ultra được thiết kế để đi theo bạn mọi lúc mọi nơi, vậy nên Sony đã áp dụng những tiêu chuẩn độ bền khắt khe dành cho sản phẩm này, cụ thể là tiêu chuẩn IP55 và IP58. Máy có khả năng chống nước ở độ sâu 1.5 m trong thời gian liên tục 30 phút, có khả năng chống bụi, và độ bền kết cấu rất cao.


Nhờ vậy nên người dùng có thể thuận tiện mang theo trong những chuyến du lịch, bãi biển đầy cát và sóng, những đồi cát, những chuyến đi bụi bặm,... những nơi mà một chiếc điện thoại bình thường không đến được. Tại sao là 6.4-inch chứ không phải là 5-inch hay 7-inch? Sony cho biết xu hướng sử dụng màn hình to đang ngày càng tăng lên, đặc biệt là đối với kích thước 7-inch. Sony lần đầu tiên ứng dụng công nghệ cảm ứng tiên tiến nhất của hãng trên thiết bị di động Sony Xperia Z Ultra với khả năng hỗ trợ cảm ứng điện dung đa điểm đến 10 điểm chạm và đặc biệt nhất là khả năng sử dụng bút bình thường như bút chì để thao tác trực tiếp lên màn hình. Vì vậy, bạn có thể dễ dàng thao tác, phác thảo, vẽ biểu đồ, viết note, lập kế hoạch hoặc soạn thư và tin nhắn bằng chữ viết tay một cách hết sức đơn giản những cây bút hết sức bình thường luôn có mặt ở bên cạnh bạn. Nhưng người dùng lại yêu cầu cao ở tính di động, dễ dàng mang theo bên mình mọi lúc mọi nơi, kể cả check-in ở ga tàu, sân bay hay tiệc tùng, công sở,... Khả năng trình diễn màu sắc vô cùng tinh tế với các dãy màu rộng, hệ thống phân tích gam màu, và công nghệ phân tích hình ảnh để cho ra màu sắc độc đáo nhất, cho ra trải nghiệm hoàn hảo các ứng dụng hình ảnh, video. Máy có khả năng tăng cường và kiểm soát các gam màu một cách xuất sắc, đặc biệt là hiển thị màu da người vô cùng chân thực. Với người dùng không thích hiệu chỉnh các thông số quá phức tạp, hay đơn giản là cần phải chụp thật nhanh mà không thay màn hình có thời gian để cài đặt, Superior Auto là một chế độ tuyệt vời. Máy ảnh trên Sony Xperia Z Ultra sẽ tự động nhận dạng thay màn hình Sony Z Ultra khung ảnh hiện tại để chọn ra chế độ cài đặt phù hợp, cho ra bức ảnh với màu sắc đẹp nhất, chi tiết nhất mà không cần bất kỳ cài đặt nào Máy hỗ trợ tùy chọn phong cách hiển thị màu khác nhau cho các ứng dụng khác nhau (bình thường, khi xem ảnh, khi xem phim,...) tạo nên sự tự do sáng tạo tối đa cho người dùng. Kích thước của chiếc máy này được làm đúng bằng một quyển sổ Hỗ chiếu, thứ mà theo nguyên cứu cửa Sony, người dùng vẫn thường dễ dàng mang theo bên mình.


Bên cạnh đó, màn hình được sắp xếp thành 4 lớp với công nghệ OptiContrast™ & Direct Touch giúp giảm phản xạ đồng thời cảm ứng nhạy hơn. Tấm kính bên trên có khả năng cường lực giá bao nhiêu và chống trầy, giúp thiết kế sang trọng hơn đồng thời được áp dụng công nghệ thay màn hình giảm phản xạ, dễ làm việc hơn với các môi trường ánh sáng khác nhau. Màn hình cảm ứng siêu nhạy, được Sony áp dụng công thay màn hình Sony Z Ultra giá bao nhiêu nghệ cảm ứng điện dung đa điểm (hỗ trợ đến 10 điểm chạm cùng lúc) và Sony Z Ultra một đặc điểm vô cùng độc đáo khác là có thể dễ dàng sử dụng với các loại bút thông thường (như bút chì, bút bi,...) cho khả năng sáng tạo không giới hạn. Nhờ vậy, kích thước này đáp ứng được cả nhu cầu màn hình to và tính di động của thiết bị. Với chip xử lý đồ họa Adreno 330, tăng sức mạnh lên 50% so với Adreno 320, thỏa sức chiến các game khủng với đồ họa 3D nặng, hiển thị tuyệt vời, số khung ảnh cao tạo nên chuyển động mượt, hình ảnh mịn, hiệu ứng trong game tuyệt vời Mặt khác, tuy có màn hình to nhưng độ dày của máy chỉ có 6.5mm, phải nói là cực mỏng. Tuy cùng kiểu dáng với Xperia Z, nhưng Z Ultra có các viền cạnh được vát chéo tạo ra sự mềm mại hơn khi cầm trên tay mà vẫn giữ được sự mạnh mẽ vốn có. Tất cả các chi tiết trên máy được gia công bằng công nghệ tiên tiến nhất, tạo ra sự hoàn mỹ cần thiết cho thiết bị di động số một của hãng. Sony Xperia Z Ultra được trang bị bộ vi xử lý mạnh nhất hiện nay, chip Qualcomm® Snapdragon™ 800 với 4 nhân xung nhịp 2.2GHz, nhanh hơn 75% so với chip S4 Pro, tạo sức mạnh tối đa trong khi hiệu năng sử dụng năng lượng tốt hơn, cho thời lượng pin lâu hơn. Bạn có thể chuyển đổi ứng dụng ngay tức thì khi đang chạy đa nhiệm, tải trang web tức thời, chạy nhiều ứng dụng nặng cùng lúc mà có bất kỳ dấu hiệu giật hay trễ, tạo ra trải nghiệm trơ tru mượt mà nhất cho người dùng. Cụ thể, độ phân giải full HD 1920 x 1080 pixels trên kích thước 6.4-inch cho mật độ phân bố điểm ảnh siêu cao, lên đến 342 pixel, cho khả năng hiển thị mịn và mượt đến nỗi mắt thường không thể nào phân biệt được các điểm ảnh, tạo cảm giác chân thực hơn và trải nghiệm tuyệt vời hơn. Công nghệ X-Reality cho thiết bị di động giúp hình ảnh sắc nét hơn, màu sắc rực rỡ hơn. Hệ thống hiển thị sẽ tự động phân tích và tăng cường điểm ảnh tạo ra hình ảnh sắc nét hơn, cải thiện về đường nét và chi tiết, kiểm soát màu sắc và tương phản, đồng thời giảm nhiễu cho hình ảnh mịn hơn. Sony Xperia Z Ultra được trang bị viên pin dung lượng hơn 3000mAh với chip hiệu năng cao, màn hình công nghệ hiển thị tiên tiến và các chức năng thông minh khác. Đặc biệt là chế độ Battery STAMINA Mode tăng thời lượng sử dụng lên đến 4 lần nhờ khả năng tự động tắt các chức năng và kết nối không cần thiết, tối ưu về mặt năng lượng.
Đối với những trường hợp các vùng ánh sáng trong khung ảnh chênh lệch quá lớn, nếu chụp bình thường thì những chỗ quá sáng sẽ bị cháy đồng thời những chỗ quá tối sẽ mất chi tiết. Nhưng với chế độ chụp HDR, máy sẽ chụp nhiều bức với độ sáng khác nhau sau đó ghép lại để cho ra một bức ảnh duy nhất vừa giảm cháy sáng ở những điểm sáng quá mức lại vừa giữ được chi tiết ở những điểm tối, tạo ra một bức ảnh đẹp lung linh. Cách dùng này còn được sử dụng theo rất nhiều cách thức sáng tạo khác nhau, tạo ra những bức ảnh vô cùng độc đáo. Đối với thiết bị di động, Điện thoại Sony Xperia Z Ultra là một trong số rất ít điện thoại có thể làm tốt chức năng này hoàn toàn tự động với chất lượng đáng kinh ngạc, không thua các máy ảnh chuyên nghiệp với những bước chỉnh hậu kỳ phức tạp.
Sony Xperia Z Ultra tất nhiên cũng được tích hợp công nghệ chụp ảnh tiên tiến nhất hiện nay của dòng Xperia lừng danh với độ phân giải 8 megapixels, sử dụng cảm biến Exmor RS™ for mobile với công nghệ cảm nhận ánh sáng BSI thế hệ mới nhất, cho khả năng nhạy sáng cao hơn, tạo ra bức ảnh vẫn đẹp trong môi trường thiếu sáng, giảm nhiễu rõ rệt và đầy đủ ánh sáng hơn.