Nexus 5 er lavet af et polycarbonat skal med ligheder til 2013 Nexus 7, i modsætning til sin forgænger, der bruger en glas-baseret konstruktion. Tre ydre farver er tilgængelige: sort, hvid og rød.Dens hardware indeholder ligheder til LG G2; det drives af en 2,26 GHz quad-core Snapdragon 800-processor med 2 GB RAM, enten 16 eller 32 GB intern lagringsplads, og en 2300 mAh batteri. Nexus 5 bruger en 4,95-tommer (markedsført som 5-tommer) 445 PPI 1080p IPS-skærm, og indeholder et 8-megapixel bagudvendt kamera med optisk stabilisering (OIS), og en 1,3-megapixel front-facing kamera. Nexus 5 understøtter LTE-netværk, hvor i modsætning til Nexus 4 ikke officielt tillader at gå på AWS LTE Band 4 med en skjult, men det var designet til at støtte en anden form for hardware, ligesom den nye Nexus 5 har to forskellige funktioner: en LED-sensor med to farver, der er godkendt til at spore billedet, mens den nye Nexus 5 har en
8 megapixel bagudvendt kamera