Máy ảnh ống kính rời Pentax K-5 thuộc phân khúc bán chuyên, được kế thừa thiết kế từ tiền nhiệm Pentax K-7 và cảm biến hình ảnh 16,3 Megapixel tiên tiến nhất (cùng với Nikon D7000 và Sony A55).
Đặc trưng nổi bật nhất của K-5 nằm ở dải ISO mở rộng từ 80-51.200, chế độ quay video Full HD 1080p 25 khung hình/giây, khả năng chụp liên tục 7 khung hình/giây, hệ thống lấy nét 11 điểm Safox IX độ phủ rộng và nhanh hơn, chế độ High Dynamic Range cải tiến và các hiệu ứng filter số đa dạng.
K-5 kế thừa từ K-7 cấu trúc kháng bụi, nước và nhiệt độ thấp, cửa trập mở tới 100.000 lần với tốc độ lên đến 1/8.000 giây, khung ngắm quang học độ phủ 100% phóng đại 0,92 lần, ma trận đo sáng 77 vùng, màn hình LCD 3 inch 920.000 điểm, hệ thống chống rung và lau bụi trong, Live View với chế độ lấy nét nhận diện khuôn mặt, cùng với hệ thống tự động bù méo hình và quang sai màu ngang trên lens DA/DFA.
Màn trập trên K-5 được thiết kế đạt vòng đời 100.000 lần với tốc độ 1/8.000 giây đã nâng tầm chiếc máy gần hơn với các mẫu máy chuyên nghiệp. Ống kit tiêu chuẩn 18-55mm được thiết kế khá tốt và cũng thừa hưởng đặc tính kháng thời tiết vượt trội hơn nhiều so với các đối thủ cạnh tranh. Ống kính Pentax DA 18-55mm f/3.5 – 5.6 WR có cấu trúc kháng thời tiết đơn giản với mục đích giảm tối đa nước hay khí ẩm xâm nhập vào bên trong lens. Nó còn được tráng lớp phủ đặc biệt chống ảnh hưởng của bụi, nước hay dầu mỡ nên rất dễ lau những vết bẩn hay dấu tay in trên ống kính. Tuy là một ống kính chậm, nhưng thực sự nó vẫn rất phù hợp với K-5.