5d3是全手动操作，采用CMOS传感器，传感器尺寸为36×24mm，分辨率为5760×3840。5d4使用了全新的全像素双核CMOS传感器，像素达到了3040万，像素值处于5D3与5DS之间，加上它的性能提升，整机的均衡性很好，对比5DS的5040万像素偏像素值的特性，5D4在抓拍以及高感方面更有优势。
佳能5d4全称都标注在机身右上角的铭牌上，没有延续前两代Mark字样放置在右下角的设计。以前Mark标志的位置设置了快门线接口，这和机身侧面接口升级有关系。佳能5d4接口升级为USB3.0接口，接口占用位置变大了。佳能5d4与佳能5d3外观尺寸上两者区别不大，机身的整体造型和结构没有太大的变化，都是比较饱满的设计，佳能5D4的机身更加圆润一些。尤其是机顶位置，佳能5D3的两条棱线变得更加圆滑了。
