Nexus 5 on valmistettu polykarbonaattikuoresta, jolla on samat ominaisuudet kuin 2013 Nexus 7: llä, toisin kuin edeltäjässään, joka käyttää lasipohjaista rakennetta. Kolme ulkoista väriä on saatavilla: musta, valkoinen ja punainen. Sen laitteistossa on samankaltaisuuksia LG G2: lle; se toimii 2,26 GHz: n neliydininen Snapdragon 800 -prosessori, jossa on 2 GB RAM-muistia, joko 16 tai 32 GB sisäistä tallennustilaa, ja 2300 mAh: n akku. Nexus 5 käyttää 4,95 tuuman (5 tuuman) 445 PPI 1080p IPS-näyttöä, ja sisältää 8-megapikselin taka-kameran, jossa on optinen vakautus (OIS), ja 1,3-megapikselin etu-kamera. Nexus 5 tukee LTE-verkostoja, joissa, toisin kuin Nexus 4 ei virallisesti tue AWS 4 LTE -bändin piilotettua rakennetta. Nexus 5 ei ole suunniteltu käyttämään muita laitteistoja, kuten uuden Nexus 5G: n, mutta se tukee myös muita ominaisuuksia, kuten monikoluku
8 megapikselin taaksepäin suuntautuva kamera