При весе 153 грамма толщина аппарата действительно невелика — всего 7,25 мм (ширина — 74,7 мм, высота — 152,7 мм). При этом используется несъёмная литий-ионная батарея на 3300 мА·ч (на 100 мА·ч меньше, чем у 3T). Внешне устройство в корпусе из анодированного алюминия кажется более компактным и округлым по сравнению с прошлогодними OnePlus 3/3T. Экран основан на технологии Optic AMOLED, имеет не самое выдающееся на сегодня разрешение 1080 × 1920 точек и покрыт защитным слегка изогнутым на краях стеклом Corning Gorilla Glass 5.
Одним из ключевых новшеств является, конечно, двойная тыльная камера. Причём производитель решил сделать довольно необычную комбинацию из широкоугольной 16-Мп обычной камеры с диафрагмой от f/1,7 (Sony IMX 398) и 20-Мп зум-камеры f/2,6 (Sony IMX 350). Как и в случае с iPhone 7 Plus, это позволяет осуществлять двукратное оптическое масштабирование, а также реализовывать различные эффекты вроде малой глубины резкости. Присутствует автофокус на основе фазового детектирования, двойная светодиодная вспышка, электронная стабилизация, поддержка RAW-фотографий и записи видео в 4K при 30 кадрах/с (или 1080p при 60 кадрах/с). Фронтальная камера для автопортретов не представляет из себя ничего необычного, использует 16-Мп матрицу, объектив с диафрагмой f/2,0, электронную систему стабилизации и пишет видео 1080p.
В основе аппарата лежит последняя однокристальная система Qualcomm — MSM8998 Snapdragon 835 с восемью ядрами CPU Kryo (максимальная частота — до 2,45 ГГц) и мощной графикой Adreno 540. В зависимости от цветового исполнения отличаются аппаратные характеристики: серая модель может предложить 64 Гбайт встроенной флеш-памяти и 6 Гбайт ОЗУ LPDDR4X, а чёрная — 128-Гбайт флеш-накопитель и внушительные 8 Гбайт ОЗУ.
Чтобы аппарат работал более плавно, производитель реализовал функцию App Priority, которая запоминает наиболее используемые приложения и кеширует их для максимально скорого запуска, а также снижает приоритеты и приостанавливает менее используемое ПО для экономии заряда аккумулятора. Есть и другие программные функции вроде режима чтения (экран становится монохромным в духе E-Ink), возможности создания расширенных скриншотов, жесты и так далее.
В наличии — обычные сенсоры вроде гироскопа, акселерометра, компаса, датчика приближения и сканера отпечатков пальцев на лицевой стороне. Если говорить о соединениях, то OnePlus 5 поддерживает LTE, Wi-Fi 802.11ac, A2DP Bluetooth LE 5.0, NFC, встроенный приёмник GPS, ГЛОНАСС и BeiDou, а также порт USB Type-C 1.0. Несмотря на современные тенденции, производитель сохранил стандартный 3,5-мм аудиоразъём.
Одной из отличительных особенностей устройства является функция сверхбыстрой зарядки аккумулятора Dash Charge (5 В, 4 А), которая пополняет заряд батареи в 2–3 раза быстрее, чем аналогичные технологии в Google Pixel XL или Samsung Galaxy S8. В США уже можно оформить предварительный заказ на аппарат по цене от $480, а в продажу OnePlus 5 поступит 27 июня.