Nadále jde o čip držící se konceptu čtyř úsporných jader Cortex A7 pro klidový provoz a čtyř výkonných Cortex A15 pro náročné aplikace. Zvýšily se ale takty, pro A7 o 100 MHz (+8,33 %), pro A15 dokonce o 200 MHz (+12,5 %). Ve spojení s lepším návrhem energetický úsporných mechanismů má být výkon CPU až o 20 % vyšší.

Samsung navíc vyměnil grafické jádro PowerVR SGX544MP3 od Imagination Technologies za ARMovo vlastní 6jádrové Mali-T628 MP6 z loňské generace Midgard. Paměťová sběrnice povyšuje z DDR3-1600 na DDR3-1866, nadále samozřejmě v lowpower verzi. Podle AnandTechu je vyřešen problém s cache coherency, čip jinak podporuje OpenGL ES 3.0 a Full Profile Open CL 1.1 a je vyráběn 28nm procesem přímo u Samsungu.

Spolu s úpravami typu IP bloku „multiple image compression“ (MIC) uvnitř SoC je nový Exynos 5 Octa 5420 schopen obsluhovat displeje až o rozlišení 2560×1600 bez negativního dopadu na výdrž zařízení. Dále zmiňme, že z hlediska videa je podporováno až 1080/60p pro přehrávání i záznam.

V tuto chvíli Samsung dodává vzorky čipů svým zákazníkům, sériová produkce se rozjede již příští měsíc.