Камеру Nikon D3S можно назвать даже революционной, т.к. она обеспечивает 3 уровня увеличения чувствительности ISO до Hi-3 (это равносильно значению ISO 102 400 ед.), а также возможностью снимать видео с разрешением 720p, при этом скорость съемки 24 кадра/секунду, сохраняя в файл формата Motion JPEG, звук – стерео.

Для автофокусировки установлена система Nikon Multi-CAM3500, которая имеет 51 точку фокусировки высокой плотности, а также 15 чувствительных точек пересечения.

Последовательную съемку можно снимать со скоростью 9 кадров/секунду, а в режиме кадрирования DX все 11 кадров в секунду. Камера оборудована системой обработки изображений EXPEED с 14-разрядным АЦП системой, а также 16-ти разрядной обработкой изображений. У камеры VGA ЖК экран с диагональю 3 дюйма, 3 режима кадрирования, а еще камера умее обрабатывать полученные снимки в формате RAW.

При весе 1240 грамм камера Nikon D3S имеет габаритные размеры 159,5 на 157 на 87,5 мм. Корпус изготовлен из магниевого сплава.