尼康D3S机身采用镁合金打造而成，一体化的手柄和取消内置闪光灯的设计都对加强机神坚固性和减少薄弱环节大有帮助。一块3.0英寸92万像素的低温多晶硅屏幕，虽然屏幕不能旋转，但是搭配170度的可视角度使用，即使在极端角度下依然可以看清屏幕内容。除此之外，通过对机壳各处接缝、按钮边缘的密封处理，尼康D3S还拥有较强的防尘、防滴特性。
　　尼康D3s搭载了全新的影像感应器并采用全新的影像处理技术，更令人称赞的是扩展后，最高ISO102400的高感光在全画幅相机中也是绝无仅有，完全可以说算是个跳跃。并且还用了9张每秒的高速连拍速度（FX），最高可达11张/秒（DX），非常适合专业运动拍摄。在一些细小的方面，D3s依然继承了尼康出色的51个自动对焦点，同时包括51点（3D跟踪）在内，共有4种动态区域自动对焦选项，速度出色。
　　尼康D3S无论是在高感光还是在高速连拍方面都有了惊人的表现，D3S在FX格式下连拍速度高达每秒约9幅，在DX格式下更可高达11张/秒的惊人速度，而且还具有独特的安静拍摄模式。尼康新单反旗舰D3S主要增加了720p分辨率、24帧/秒的拍摄能力，同时感光度也提升至了ISO12800，同时还可通过扩展达ISO102400。它采用了与D3相同的感光元件系统，拥有1210万像素的成像能力。尼康D3S还拥有9张每秒的高速连拍速度（FX），最高可达11张/秒（DX）。