หลังจากเปิดตัวอย่างเป็นทางการสำหรับสมาร์ทโฟน Sony Xperia Z ด้วยคุณสมบัติที่ครบครันไม่ว่าจะเป็นจอภาพขนาดใหญ่ 5 นิ้ว ความละเอียด 1920 x 1080 พิกเซล รองรับการแสดงผลสีได้สูงถึง 16 ล้านพิกเซล และเทคโนโลยีเฉพาะของโซนี่อย่าง BRAVIA® Engine ที่ช่วยให้การแสดงผลดียิ่งขึ้น พร้อมด้วยประสิทธิภาพด้านการประมวลผลจาก Qualcomm ด้วยซีพียูควอดคอร์ Snapdragon S4 Pro ความเร็ว 1.5 GHz และกล้องดิจิตอลหลัก 13 ล้านพิกเซล พร้อมทั้งกล้องด้านหน้ารองรับการสนทนาแบบเห็นภาพความละเอียด 2.2 ล้านพิกเซล
ตัวเครื่องและการออกแบบตัวเครื่องของ Sony Xperia Z มีความหนาเพียง 7.9 มม. สูง 139 มม. และกว้าง 71 มม. นับว่าเป็นตัวเครื่องที่ใหญ่พอสมควร แต่ก็เพื่อรองรับขนาดจอภาพที่ใหญ่ถึง 5 นิ้ว ตัวเครื่องประกอบขึ้นโดยได้รับชิลเป็นอย่างดีเพื่อให้สามารถกันน้ำได้ลึก 1 ม. เป็นเวลา 30 นาที นอกจากนั้นยังสามารถป้องกันฝุ่นได้อีกด้วย คุณสมบัติดังกล่าวนับว่าเป็นจุดเด่นอีกเรื่องหนึ่งของ Sony Xperia Z เลยทีเดียว
การวางตำแหน่งของปุ่มเปิด-ปิดที่ผลิตจากอลูมิเนียม ถูกวางไว้ด้านข้างของตัวเครื่อง และช่องใส่ไมโครซิม พร้อมทั้งปุ่มเพิ่มและลดเสียง ซึ่งช่วยให้สะดวกในการใช้งานมากขึ้น
จอภาพและการแสดงผลจอภาพสัมผัส TFT capacitiv ขนาด 5 นิ้ว ความละเอียด 1920 x 1080 พิกเซล แสดงผล 16 ล้านสี พร้อมด้วยเทคโนโลนี BRAVIA® Engine ช่วยให้การแสดงผลสมจริงมากที่สุด และความหนาแน่นของพิกเซลต่อตารางนิ้ว 443 PPI ซึ่งนับว่าสูงมาก ส่งผลให้การแสดงภาพรู้สึกนุ่มนวลสบายตา
นอกจากนั้นในส่วนของการใช้งานจอภาพสัมผัสของ Sony Xperia Z ยังสามารใช้งานแบบมัลติทัช รองรับการสั่งงานพร้อมกันได้มากถึง 10 จุด จอภาพด้านหน้าและด้านหลังของตัวเครื่องได้รับการป้องกันจากกระจกกันรอย ทำให้เกิดรอยจากการขีดข่วนได้ยาก
กล้องดิจิตอลกล้องดิจิตอลหลักที่อยู่ด้านหลังของตัวเครื่องความละเอียด 13 ล้านพิกเซล ใช้เซ็นเซอร์ Exmor RS ช่วยให้ภาพถ่ายมีความสว่างสดใส แม้ถ่ายในภาวะที่แสงน้อย พร้อมด้วยระบบออโต้โฟกัสและแฟลช LED ขนาดภาพใหญ่สุดที่สามารถถ่ายได้คือ 4128 x 3096 พิกเซล
กล้องด้านหน้าความละเอียด 2 ล้านพิกเซลรองรับการสนทนาแบบเห็นภาพ สามารถบันทุกวิดัโอที่ความละเอียด 1080p@30fps
ระบบ Stabilization ที่ชวยลดการสั่น ส่งผลให้การถ่ายภาพมีความคมชัดทั้งภาพนิ่งและวิดีโอ โหมด HDR ที่สามารถบันทึกภาพได้แม้จะอยู่ในสภาพย้อนแสง และ โหมด sweep panorama สามารถบันทึกภาพมุมกว้างได้ ในส่วนของการบันทึกวิดีโอ Sony Xperia Z สามารถบันทึกภาพที่ความละเอียด Full HD (1080@30fps) และด้วยคุณสมบัติกันน้ำส่งผลให้สามารถถ่ายภาพใต้น้ำได้
ภาพเปรียบเทียบกล้องมือถือทั่วไป(ซ้าย) กับภาพถ่ายที่ได้จาก Sony Xperia Z พร้อมด้วยเซ็นเซอร์ Exmor RS ที่ทำงานร่วมกับโหมด HDR(ขวา)
หน่วยประมวลและประสิทธิภาพSony Xperia Z มาพร้อมกับหน่วยประมวลผลควอดคอร์ Snapdragon™ S4 Pro ความเร็ว 1.5 GHZ แรม 2GB และ รอม 16GB หน่วยประมวลผลภาพ Adreno 320 รันระบบปฏิบัติการแอนดรอยด์ 4.1 Jelly Bean ทั้งหมดที่มีส่งผลให้การใช้งานเป็นไปอย่างราบรื่น ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานตัวเครื่องหรือการใช้งานแอพพลิเคชันต่างๆ
การเชื่อมต่อ Sony Xperia Z สามารใช้งานเครือขาย LTE และการเชื่อมต่อผ่าน, Wi-Fi, GPS (A-GPS+GLONASS), Bluetooth 4.0 และการโอนถ่ายข้อมูลระยะใกล้อย่าง NFC และฟิเจอร์ One Touch ของโซนี่ที่สามารถโอนถ่ายข้อมูลจากมือถือสู่มือถือ หรือจากมือถือสู่อุปกรณ์อื่นๆ ได้ทั้งภาพ และเพลง