So với phiên bản cũ WH-1000XM4, WH-1000XM5 có thiết kế hiện đại và đơn giản hơn đáng kể. Sony vẫn cho người dùng hai lựa chọn là màu trắng kem và đen. Trải nghiệm thực tế cho thấy phần đệm tai có chất liệu mềm hơn đáng kể, cho cảm giác đeo thoải mái hơn trong thời gian dài. Theo tiết lộ của nhà sản xuất, phần đệm tai và headband đều có thể dễ dàng thay thế nếu gặp hỏng hóc, bong tróc khi dùng nhiều với mồ hôi, nước bám...
WH-1000XM5 trang bị 8 micro dùng công nghệ Auto NC Optimizer để thay đổi mức chống ồn tùy vào môi trường xung quanh. Công nghệ Voice Pickup sử dụng 4 microphone dạng beamforming kết hợp với những thuật toán giảm tiếng ồn AI. Trong một số thử nghiệm, khi đang nghe nhạc, người đeo chỉ cần nói chuyện, tai nghe lập tức phát hiện, tạm dừng nhạc, chống ồn và mở tính năng xuyên âm để nói chuyện chỉ sau một giây.
