Ein Gerücht aus Ende August behauptete, Samsung würde das Galaxy S27 Ultra mit einer neuen Teleobjektiv-Kamera ausstatten, die 4x optischen Zoom und einen 1/1,9"-Typ-Sensor bietet. Eine andere Quelle dementierte dies und sagte, es würde das gleiche 5x optische Zoom-Teleobjektiv wie sein Vorgänger behalten.

Laut Roland Quandt wird das Galaxy S27 Ultra eine 50MP 5x optische Zoom Teleobjektiv-Kamera mit Sony-Sensor verwenden, was impliziert, dass es die gleiche Kamera ist wie im Galaxy S26 Ultra. Quandt merkt auch an, dass die Ultraweitwinkel-Kamera eine Auflösung von 50MP haben wird, passend zum S26 Ultra.

Das kommende Flaggschiff wird eine 16MP Selfie-Kamera mit Autofokus haben, eine Änderung gegenüber der 12MP Selfie-Kamera des S26 Ultra. Das Samsung Galaxy S27 Ultra soll das kürzlich vorgestellte M16 OLED-Panel enthalten und in einigen Märkten vom Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro Chipsatz angetrieben werden, obwohl Gerüchte besagen, dass der Exynos 2700 in anderen Märkten angeboten werden könnte.