红米K40Ultra系列，将配置天玑2000处理器，联发科天玑2000是续华为麒麟1020，苹果A14之外第三款采用台积电5纳米工艺的芯片，和采用三星工艺的骁龙875相比，具有一定的优势，与华为的麒麟9000也有一拼。
联发科的CPU和GPU将上ARM最新的A78架构和CortexX1架构，后者是一个满血加强版，性能更胜一筹。新一代A78架构的性能在1W功率下比A77提升了20%，功耗却降低了50%。Cortex-X1为ARM首款自定义高性能核心，采用全新处理器架构，其性能比A77提升30%，比A78提升了22%，ML机器学习性能提升100%。Cortex-X1允许客户在研发初期阶段参与芯片自定义，定制不同的特性。
红米K40Ultra正面采用的是一块6.7英寸的三星AMOLED屏幕，支持最高144Hz刷新率（刷新率越高，我们看到的画面也就越连贯、流畅。一秒钟显示60个画面，就是60Hz；一秒钟显示144个画面，就是144Hz。），屏幕素质表现极佳。
红米K40Ultra在前置摄像镜头的设计上，并不同于以往的升降式镜头，而是采用了手机左上角挖孔（在横屏时，左挖孔的位置正好被左手拇指挡住没什么感觉）设计，孔径极小。
红米K40Ultra后置镜头采用了竖排镜头设计（四颗镜头垂直摆放），其中主镜头像素1.08亿，另外三颗分别是1600万超广角镜头、1200万长焦镜头和200万的景深镜头。
红米K40Ultra将内置了一块5600mAh的大容量电池，并且配备了120W的超级快充技术（120W是最大功率支持120W，并不是说可以保证120W的充电功率。），该机的续航能力将会非常给力。