ついに発表された「iPhone 5s」は、昨年発売された「iPhone 5」と同じ4インチのRetinaディスプレイ（1,136 x 640ピクセル、326ppi）を採用。本体サイズは123.8×58.6×7.6mm、重さは112g。CPUは、モバイル機器で初めてとなる64ビットアーキテクチャ搭載のA7チップで、iPhone 5と比較してCPU及びグラフィック性能は約2倍に向上。さらに、モーションセンサー制御専用のM7モーションコプロセッサも搭載した。常にジャイロセンサーを起動することで、ヘルスケアアプリ等への活用が期待される。
「5s」は対応周波数帯別に5つのモデルが用意され、LTEについても対応バンドが拡大。プラチナバンド帯として注目されていた800MHz帯については、auが利用しているバンド18、ドコモが利用するバンド19ともに対応した。同じくプラチナバンドとしては、ソフトバンクが利用する900MHz帯（バンド8）にも対応した。ただし、こちらは現状3G回線でのみ利用されている。その他、国内キャリアが展開するLTEの周波数帯としては、これまで通り1.7GHz帯、2GHz帯にも対応。しかし、ソフトバンクがAXGP（TDD-LTE互換）で利用している2.5GHz帯は対応しなかった。また、au、ドコモがLTEサービスを提供する1.5GHz帯に関しても、今回は対応していない。Wi-Fiは802.11a/b/g/nに対応（802.11nは2.4GHz/5GHzのデュアルバンド）。また、Bluetooth 4.0にも対応している。
新たなセキュリティ対策として指紋認証にも対応。認証センサーはホームボタンに埋め込まれ、指を触れるだけでロック解除が可能となる。指紋認証は、iTunes Storeでの購入にも利用できる。
カメラ機能については、ピクセル数ではなく、ピクセルの大きさの追求が画質向上につながるというコンセプトで改良された。そのため、ピクセル数は従来通りの8Mピクセルだが、センサーエリアが従来比15％アップし、F値は2.2。LEDフラッシュは、被写体を検知して1000通りのバリエーションで異なる発色が可能に。1秒に10コマの連続撮影なども可能となっている。
OSはiOS 7。カラバリは、スペースグレイ／ゴールド／シルバーの3色。価格は、16GBモデルが199ドル。32GBモデルが299ドル。64GBモデルが399ドル。なお、同日に発表された廉価版モデル「iPhone 5c」については、13日から予約を開始するとアナウンスがあったが、「5s」に関しては現状、予約についての正式なアナウンスは行われていない。
※対応周波数帯について、一部追記しました
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