Высокое качество изображения обеспечивается передовыми аппаратными компонентами. Основная камера с 50-мегапиксельным дюймовым сенсором Omnivision OV50X поддерживает технологию LOFIC третьего поколения, которая значительно расширяет динамический диапазон. Телеобъектив с разрешением 200 Мп стал на 35% крупнее, чем у модели 15 Ultra. По словам компании, его производство обходится вдвое дороже, а оптическая схема, вероятно, является самой сложной в индустрии. На фото ниже (слева) представлен перископный модуль Xiaomi 15 Ultra, а справа — аналогичный датчик Xiaomi 17 Ultra.