Trong khi Galaxy S22 Ultra đã có sự thay đổi hoàn toàn về thiết kế so với S21 Ultra, Galaxy S23 Ultra lại gần như y hệt người tiền nhiệm của mình. Phải so sánh trực tiếp 2 chiếc điện thoại với nhau và cầm lên, S23 Ultra mới để lộ những thay đổi rất nhỏ. Đó là cụm camera với viền xung quanh dày hơn và hơi kéo dài xuống một chút; các cạnh viền hai bên máy bo vuông hơn cùng hai cạnh bên màn hình vuốt ít cong hơn. Phải rất tinh ý, bạn mới có thể nhận ra rằng S23 Ultra hơi nặng hơn một chút, đạt 234g thay vì chỉ 228g như S22 Ultra.
Những thay đổi dù nhỏ nêu trên nhưng đã khiến Galaxy S23 Ultra có thể không tương thích với một số loại case ốp và bao bảo vệ của S22 Ultra. Nếu muốn dùng một mẫu case đẹp nhưng lại chỉ tương thích với S22 Ultra, hãy để ý tới vị trí cụm camera - nó sẽ tương thích với S23 Ultra nếu như có vị trí này được khoét lỗ rộng hơn một chút. Trong khi đó, S21 Ultra lại sở hữu ngôn ngữ thiết kế khác hẳn so với 2 người đàn em của mình.
Thay vì vẻ ngoài vuông vức, S21 Ultra được bo tròn từ các cạnh bên tới góc. Điều này khiến nó trông không mạnh mẽ và chuyên nghiệp giống S22 hay S23 Ultra, nhưng đổi lại là cảm giác cầm nắm dễ chịu hơn - đặc biệt ở các góc. Những fan Samsung có thể dễ dàng nhận ra nguồn cảm hứng của dòng Galaxy S Ultra đã được thừa hưởng từ chiếc Note 20 Ultra - bao gồm cả thiết kế vuông vức và được tích hợp sẵn S Pen. Dù hỗ trợ S Pen nhưng S21 Ultra lại không kèm theo bút.
Khung viền của S21 Ultra cũng liền khối với một phần cụm camera, và toàn bộ khu vực này cũng nổi hẳn lên khỏi mặt lưng thay vì chỉ có các máy ảnh nhô lên như S22 hay S23 Ultra. Các kích thước của 3 thế hệ Galaxy S Ultra khá tương đồng nhau, riêng bề dày không thay đổi theo từng năm:
- Galaxy S21 Ultra: 165,1 x 75,6 x 8,9 mm
- Galaxy S22 Ultra: 163,3 x 77,9 x 8,9 mm
- Galaxy S23 Ultra: 163,4 x 78,1 x 8,9 mm
Cả 3 chiếc điện thoại đầu bảng của dòng Samsung Galaxy S đều có màn hình 6,8 inch nhưng dù ra trước, nhưng độ phân giải màn hình của S21 Ultra lại nhỉnh hơn với 1440 x 3200 pixel. Trong khi đó 2 đời mới nhất chỉ đạt 1440 x 3088 pixel. Tuy nhiên về camera, Galaxy S23 Ultra lại vượt trội hoàn toàn với máy ảnh chính lên tới 200MP thay vì chỉ 108MP. 3 camera còn lại lần lượt có độ phân giải 10MP, 10MP và 12MP đóng vai trò là zoom 10x tiềm vọng, zoom 3x và siêu rộng. Khẩu mở ống kính, loại cảm biến, công nghệ hỗ trợ lấy nét... cũng có sự thay đổi rất nhẹ giữa các cam này qua mỗi năm.
Những bước tiến nhỏ cũng được thể hiện rõ qua cấu hình qua từng năm. Những con chip hàng đầu của Qualcomm đều được Samsung sử dụng cho dòng S Ultra: Snapdragon 888 5G với S21, Snapdragon 8 Gen 1 với S22 và Snapdragon 8 Gen 2 với S23 Ultra. Tuy nhiên so với phần còn lại của Thế giới smartphone Android, con chip của S23 Ultra năm nay hơi khác biệt.
Lần đầu tiên Samsung đã hợp tác với Qualcomm để tạo ra một phiên bản riêng của vi xử lý Snapdragon 8 Gen 2 mạnh mẽ nhất hiện tại. Có tên gọi Snapdragon 8 Gen 2 for Galaxy, sự khác biệt giữa chip này so với phiên bản Snapdragon thông thường là nhân Cortex-X3 có xung nhịp 3,36Ghz thay vì 3,20Ghz và GPU Adreno 740 đã được ép xung lên 719Mhz thay vì 680Mhz. Bên cạnh đó là bộ nhớ trong chuẩn UFS 4.0, dung lượng tối thiểu 256GB và tối đa 1TB để có thể lưu lại nhiều và nhanh nhất những hình ảnh cùng thước phim độ phân giải cao.
Ngoài ra S22 Ultra cũng là thế hệ đầu tiên không có phiên bản dùng chip Exynos của Samsung - S21 dùng Exynos 2100 trong khi S22 Ultra dùng vi xử lý Exynos 2200. Cũng có các cấp dung lượng 256, 512GB và 1TB nhưng 2 thế hệ S21 và S22 Ultra lại còn có thêm lựa chọn 128GB. Ngoài ra riêng S21 Ultra có RAM vượt trội hẳn khi khởi điểm từ 12GB và đạt cao nhất 16GB. Trong khi đó S21 và S22 Ultra có RAM bắt đầu chỉ từ 8GB và lựa chọn cao nhất là 12GB.
