De camera is uitgerust met FUJIFILM’s nieuwste generatie beeldsensor 40,2 megapixel X-Trans™ CMOS 5 HR-sensor en de snelle en efficiënte X-Processor 5-beeldverwerkingsprocessor. Deze combinatie maakt het mogelijk om te fotograferen in zeer hoge resolutie met een groot dynamisch bereik. De elektronische sluiter biedt sluitertijden tot 1/180.000 seconde. 
Een andere primeur is het ingebouwde 5-assige beeldstabilisatiesysteem met tot 7.0 stops compensatie van het beeld in het centrum van de opname (en 6.0 stops aan de buitenzijde). De nieuwe filmsimulatieknop met FS1–FS3-posities maakt het mogelijk om persoonlijke voorkeursinstellingen op te slaan en te werken met eigen filmrecepten. Ook de
zoeker is vernieuwd: de elektronische zoeker beschikt over de nieuwe ‘Classic Display’, een minimalistische weergave waarbij de belangrijkste instellingen subtiel onderin beeld staan. Het compacte ontwerp maakt bediening met één hand mogelijk. Knoppen en draaiknoppen zitten precies waar je ze verwacht, zodat je tijdens het fotograferen niet hoeft na te denken over de bediening, maar gewoon kunt kijken, kadreren en afdrukken met de camera aan het oog. De Surround View-modus laat bovendien delen van het gebied buiten je kader zien, alsof je door een optische zoeker kijkt.

De X-E5 is verder voorzien van een kantelbaar scherm dat tot 180° omhoog en naar voren kan worden gedraaid. Zo fotografeer je eenvoudig vanuit hoog of laag perspectief, of maak je moeiteloos een selfie. Dankzij de ingebouwde digitale teleconverter (1.4x en 2.0x) kun je flexibel inzoomen met minimaal kwaliteitsverlies.
Ook op het gebied van video levert de X-E5 uitstekende prestaties. De camera filmt in 6.2K/30P en beschikt over vloeiende autofocus-tracking, ideaal voor hoogwaardige, stabiele videobeelden. De snelle autofocus is gebaseerd op deep learning-technologie en herkent onder andere mensen, dieren, voertuigen, vliegtuigen én drones. Ook bij weinig contrast of snel bewegende onderwerpen blijft de scherpstelling nauwkeurig en betrouwbaar.