Uaktualniona wersja K-5 (obok modelu K-5 II), wyróżniająca się odpornością na wodę, kurz oraz niskie temperatury (do -10 stopni Celsjusza). Nowością w modelu K-5 II i K-5 IIs jest zastosowanie SAFOX X - modułu AF umożliwiającego pracę w szerszym zakresie EV (-3 EV to +18 EV). Podobnie jak poprzednik posiadają stabilizowaną CMOS o rozdzielczości 16 megapikseli, której maksymalna czułość po rozszerzeniu wynosi ISO 51200. Model oferuje podgląd na żywo na dużym, 3-calowym ekranie LCD.

SAFOX X to nowoopracowany moduł AF, dzięki któremu aparat może pracować w zakresie -3 EV do +18EV. Ponadto zapewnia większą dokładność podczas pracy z obiektywami ze światłem f/2.8, a także zapewnia lepsze śledzenie obiektów.

Pentax K-5 IIs został wyposażony w stabilizowany sensor CMOS o efektywnej rozdzielczości 16.28 megapikseli, który w połączeniu z procesorem przetwarzania obrazu PRIME II pozwala uzyskiwać obrazy wysokiej rozdzielczości. Zdjęcia wyróżniają się niskim poziomem szumów podczas fotografowania w szerokim zakresie czułości ISO 100 - 12800, który może zostać rozszerzony do ISO 80 - 51200.

Model K-5 IIs posiada duży ekran LCD z funkcją Live View, o przekątnej 3 cale. Zapewnia on doskonały podgląd obrazu dzięki rozdzielczości 921 000 punktów, możliwości regulacji jasności i koloru oraz powłoce antyrefleksyjnej. Oferuje także szeroki kąt widzenia, co ułatwia kadrowanie z nietypowych pozycji. Dostępny jest również jasny, wyraźny wizjer optyczny z polem widzenia 100 %. Ekran LCD pozbawiony jest przerw pomiędzy panelem a ochronnym szkłem, co wpływa na wyższy komfort pracy z aparatem.

W trybie zdjęć seryjnych aparat wykonuje zdjęcia z szybkością 7 kl./s (30 zdjęć w formacie JPEG, 8 w formacie RAW), co jest niezwykle przydatne podczas fotografowania szybko poruszających się obiektów (zdjęcia dzikiej przyrody lub zawodów sprortowych). W trybie filmowym sekwencje wideo nagrywane są w jakości Full HD (1960x1080), z prędkością 25 kl./s.

Model posiada kompaktową, solidną obudowę o kurzo- i wodoodpornej konstrukcji. Korpus z zewnątrz zbudowany został z lekkiego i trwałego stopu magnezu, natomiast konstrukcję wykonano ze stali nierdzewnej, zastosowano także 77 uszczelnień, gwarantujących także wysoką odpdorność na ujemne temperatury (do -10 stopni Celsjusza). Wszystkie te cechy zapewniają bezproblemową pracę nawet w bardzo trudnych warunkach atmosferycznych.

Lustrzanka zasilana jest dedykowanym akumulatorem litowo-jonowym D-LI90 (żywotność akumulatora to około 980 obrazów na jednym naładowaniu). Współpracuje z kartami pamięci SD / SDHC / SDXC.

W odróżnieniu od pokrewnego modelu K-5 II, model K-5 IIs nie posiada filtra antyaliasingowego, czego rezultatem jestwiększa ostrość zdjęć, niż w modelach wyposażonych w taki filtr.