LG Nexus 5 được trang bị chip xử lý Snapdragon 800 lõi tứ tốc độ 2.3GHz nhân Krait 400, cùng chip đồ họa tích hợp Adreno 330 GPU. Sản phẩm có 2GB RAM và 2 phiên bản bộ nhớ trong 16GB / 32GB, nhưng không hỗ trợ khe cắm thẻ nhớ microSD mở rộng.
Pin trên LG Nexus 5 tuy không có dung lượng cao (2300mAh) nhưng được Google tích hợp khả năng sạc không dây tiện dụng. Phía sau LG Nexus 5 là camera 8MP có khả năng chống rung quang học OIS, đèn LED flash và cảm biến 1/3.2", cùng ống kính khẩu độ f/2.4. Camera trước trên LG Nexus 5 chỉ là 1.3MP, hỗ trợ đàm thoại video.
LG Nexus 5 có kích thước 137.84 x 69.17 x 8.59mm và trọng lượng 130g. Cùng với hỗ trợ các kết nối mạng 3G, 4G LTE, Wi-Fi a/b/g/n/ac, Bluetooth 4.0 LE, A-GPS, NFC, LG Nexus 5 sẽ có mặt tại nhiều thị trường gồm Mỹ, Canada, Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha và Italia, cộng thêm Australia, Nhật Bản và Hàn Quốc. Google công bố giá bán cho phiên bản 16GB không khóa mạng là 349 USD (tương đương 7 triệu đồng), trong khi bản 32GB tương ứng chỉ có 400 USD (tương đương 8 triệu đồng). Mức giá rất cạnh tranh so với các đối thủ đến từ Apple, Samsung hay Sony tính trên cấu hình phần cứng tương đương. Khác với thế hệ trước, LG Nexus 5 ra mắt cùng 2 màu lựa chọn gồm đen và trắng cùng lúc.
