Samsung giới thiệu phiên bản Ultra của dòng Galaxy S từ năm ngoái, tuy nhiên ở thời điểm đó máy ảnh là khác biệt chính của nó với bản Plus. Điều này tiếp tục được duy trì trong năm nay nhưng S Pen lại nổi lên như là một điểm khác biệt quan trọng khác. Tất cả bắt nguồn từ cải tiến màn hình trên thiết bị.
Tấm nền Dynamic AMOLED 2X 6,8 inch nhỏ hơn một chút so với tiền nhiệm nhưng vẫn có các cạnh cong và được bảo vệ bằng kính Gorilla Glass Victus. Máy vẫn giữ độ phân giải 1440p+, trong khi các bản S21 khác giảm xuống 1080p+.
Đây là màn hình đầu tiên của Samsung có thể chạy ở tốc độ làm mới 120Hz trong khi hiển thị ở độ phân giải 1440p+ đầy đủ, đồng thời hỗ trợ công nghệ thích ứng để giảm xuống 10Hz khi người dùng không cần làm mới, đặc biệt là xem ảnh tĩnh giúp giảm năng lượng sử dụng. Đây cũng là màn hình sáng nhất so với bất kỳ chiếc Galaxy nào từ trước cho đến nay, với đỉnh điểm là 1.500 nits.
Sự thay đổi lớn khác là Galaxy S21 Ultra hỗ trợ bút S Pen và cả bút Wacom. Nhưng không giống như phiên bản Note, nó không có chỗ để cất giữ bút stylus mà phụ thuộc vào vỏ bảo vệ hoặc tương tự. Dù sao, S Pen hứa hẹn sẽ mang đến trải nghiệm ghi chú và phác thảo ý tưởng của người dùng giống như cuộc sống hơn, cùng các phím tắt tiện dụng và cử chỉ mà S Pen cho phép.
Về máy ảnh, nâng cấp đầu tiên đó là máy đi kèm 2 ống kính tele. Kính tiềm vọng được mở rộng đến zoom quang 10x và zoom 3x truyền thống được thêm vào để lấp đầy khoảng cách zoom tầm trung. Cảm biến chính có độ phân giải cao xử lý phạm vi 1x đến 3x mà không làm mất dữ liệu dù chỉ là kỹ thuật số.
Cảm biến chính 108 MP cũng đã được nâng cấp và được Samsung gọi là cảm biến Bright Night, sử dụng tính năng ghép 9 pixel thành 1 pixel để tạo ảnh 12 MP, cộng với những cải tiến trong xử lý để có những ảnh chụp thiếu sáng vượt trội. Người dùng có thể nhận được kết quả tốt hơn nữa nếu thực hiện chỉnh sửa thủ công khi nó có thể xuất ra ảnh RAW 12 bit.
Galaxy S21 Ultra là chiếc smartphone đầu tiên của Samsung hỗ trợ quay video 4K 60fps với tất cả các camera, bao gồm camera selfie 40 MP, siêu rộng 12 MP (với Dual Pixel AF) và hai camera tele.
Ngoài ra, đây cũng là điện thoại đầu tiên hỗ trợ Wi-Fi 6E (802.11ax hoạt động ở băng tần 6 GHz ít lộn xộn hơn) giúp băng thông cao hơn và độ trễ thấp hơn. Pin 5.000 mAh có cùng dung lượng năm ngoái nhưng giảm tốc độ sạc có dây tối đa xuống 25W (đủ để sạc 50% trong 30 phút) và không có bộ sạc trong hộp đựng. Tuy nhiên người dùng có thể sử dụng bất kỳ bộ sạc USB Power Delivery nào hiện có, cũng như hỗ trợ sạc không dây.
Về cấu hình bên trong, điện thoại trang bị tùy chọn bộ nhớ 12/128 GB, 12/256 GB hoặc 16/512 GB và không hỗ trợ mở rộng qua khe cắm thẻ nhớ microSD. Có hai cấu hình chip xử lý là Snapdragon 888 và Exynos 2100 tùy thuộc thị trường (với Exynos 2100 cho bản tại Việt Nam). Trong cả hai trường hợp, điện thoại chạy Android 11 với giao diện One UI 3.5 cùng một số tính năng độc quyền, bao gồm cả tính năng liên quan đến S Pen.
Galaxy S21 Ultra 5G có giá từ 1.250 EUR (34,96 triệu đồng) cho bản 12/128 GB, tức thấp hơn 100 EUR so với tiền nhiệm của nó. Lưu ý rằng không có phiên bản chỉ 4G của dòng Galaxy S21. Điện thoại sẽ lên kệ từ ngày 29/1 nhưng có thể đến tay người dùng sớm hơn nếu họ đặt trước, đồng thời còn được ưu đãi miễn phí cặp tai nghe Galaxy Buds Pro chống ồn mới và SmartTag cũng vừa ra mắt.