Un rumor de finales de agosto afirmaba que Samsung equiparía el Galaxy S27 Ultra con una nueva cámara teleobjetivo con zoom óptico 4x y un sensor tipo 1/1,9". Otra fuente lo negó, diciendo que mantendría el mismo teleobjetivo con zoom óptico 5x que su predecesor.

Según Roland Quandt, el Galaxy S27 Ultra usará una cámara teleobjetivo de 50MP con zoom óptico 5x y sensor Sony, lo que implica que es la misma cámara vista en el Galaxy S26 Ultra. Quandt también señala que la cámara ultra gran angular tendrá resolución de 50MP, igualando al S26 Ultra.

El próximo buque insignia contará con una cámara selfie de 16MP con autofoco, un cambio respecto al sensor selfie de 12MP del S26 Ultra. Se espera que el Samsung Galaxy S27 Ultra incluya el panel OLED M16 presentado recientemente y estará impulsado por el chipset Snapdragon 8 Elite Gen 6 Pro en algunos mercados, aunque los rumores sugieren que el Exynos 2700 podría ofrecerse en otros.