سامسونگ در گلکسی S24 اولترا با حفظ زبان‌طراحی نسل پیشین، سرانجام استفاده از نمایشگر با لبه خمیده را کنار گذاشته و هم‌اکنون پنل جلو کاملا مسطح شده است. فریم آلومینیومی جای خود را به فریم بادوام‌تر تیتانیومی مات داده و گوشی جلوه‌ی مدرن‌تری به‌خود گرفته است. یک تغییر مهم دیگر این گوشی استفاده از محافظ Gorilla Glass Armor است که با جذب ۷۵ درصدی بازتاب نور، خوانایی صفحه زیر نور شدید را به‌اندازه قابل توجهی افزایش داده است.

با وجود سخت‌افزار قدرتمند و ویژگی‌های شگفت‌آوری چون هفت‌سال به‌روزرسانی سیستم‌عامل، می‌توان لقب «کامل‌ترین پرچم‌دار سال اندروید» را به این گوشی اعطاء کرد. از جمله نقاط قوت این گوشی می‌توان به عملکرد خیره‌کننده‌ی پردازنده Snapdragon 8 Gen 3 به‌خصوص در بازی‌های سنگین اشاره کرد که حتی از آیفون ۱۵ پرو مکس نیز پیشی می‌گیرد.

دوربین اصلی S24 اولترا از یک حسگر ۲۰۰ مگاپیکسلی برای ثبت تصاویر استفاده می‌کند و همچنین حسگر ۵۰ مگاپیکسلی برای دوربین تله‌فوتو با لنزی که بزرگ‌نمایی پنج‌برابری اپتیکال به‌جای ده‌برابری ارائه می‌دهد، جایگزین شده است تا بتواند عکس‌های زوم بهتری را در محیط‌های کم‌نور ثبت کند. افزون‌بر این امکان جابه‌جایی بین لنزهای مختلف در حین ضبط ویدیوهای 4K@60fps وجود دارد.

اس ۲۴ اولترا از یک پنل Dynamic AMOLED 2X با وضوح 1440p و نرخ نوسازی متغیر بین یک تا ۱۲۰ هرتز بهره می‌برد که روشنایی آن در هنگام پخش محتوای HDR به ۲۶۰۰ نیت نیز می‌رسد. اما آنچه این گوشی را از رقبا متمایز می‌کند، انبوهی از قابلیت‌های هوش مصنوعی از جمله ترجمه‌ی زنده و همزمان تماس‌‌ها و مکالمات، دستیار تایپ در کیبورد، ویرایشگر عکس پیشرفته موسوم به Generative AI Editor، اسلوموشن کردن ویدیوها و بسیاری موارد دیگر به‌حساب می‌آید که کاربردهای نرم‌افزاری آن را دوچندان کرده است.

گلکسی S24 Ultra کماکان از یک باتری ۵,۰۰۰ میلی‌آمپرساعتی با عمر متوسط ۱۴ ساعت در استفاده روزمره، پشتیبانی از شارژ سیمی ۴۵ وات و بی‌سیم ۱۵ وات بهره می‌برد و تنها با ۱۲ گیگابایت رم تولید می‌شود.