Theo PhoneArena, những hình ảnh mới về S24 Ultra cho thấy sản phẩm vẫn giữ những nét đặc trưng của dòng Ultra như mặt lưng với cụm camera tách rời cùng khung sườn vát phằng hai đầu và bo cong hai cạnh.
Điểm khác biệt là màn hình được làm phẳng hoàn toàn thay vì bo nhẹ như trên S23 Ultra hay các tin đồn trước đó. Màn hình cong là một trong những điểm gây tranh cãi nhất trong thiết kế các model Galaxy S Ultra trước đây vì dễ bị hư hỏng cũng như giảm trải nghiệm người dùng. Màn hình mới cũng được cho là sẽ dùng tấm nền LPTP có viền siêu mỏng với kích thước các viền bằng nhau cùng độ sáng cao 2.500 nit so với 1.750 nit hiện nay.
Galaxy S24 Ultra có kích thước 162,3 x 79 x 8,6 mm, nhỏ và mỏng hơn một chút so với 163,4 x 78,1 x 8,9 của S23 Ultra. Một nâng cấp thu hút sự chú ý dự kiến có trên sản phẩm là khung titan tương tự iPhone 15 Pro và 15 Pro Max. Tuy nhiên, trọng lượng máy gần như không giảm do Samsung vốn đã sử dụng nhôm siêu nhẹ cho smartphone của mình, thay vì thép như trên iPhone.
Camera chính sẽ trang bị cảm biến 200 megapixel thế hệ mới còn ống tele có thể chuyển sang cảm biến 50 megapixel so với 10 megapixel hiện nay, nhưng khả năng zoom quang giảm từ 10x xuống còn 5x.
Galaxy S24 Ultra tích hợp chip Snapdragon 8 Gen 3. Ngoài ra, một số nguồn tin cho biết dòng Galaxy S24 còn trang bị công nghệ trí tuệ nhân tạo với các tính năng "vượt xa những gì đang có trên Google Pixel 8 series" để trở thành điện thoại AI thông minh nhất.
Samsung dự kiến công bố bộ ba Galaxy S24 vào ngày 17/1/2024 tại San Francisco.