Das Auffälligste an dem etwas futuristischen Design der Kamera sind wohl die LED-Lichter im Handgriff. Schon im Vorfeld als einzelne Bilder des neuen Modells im Internet auftauchten, grübelte die Netzgemeinde, was es damit auf sich haben könnte. Sie geben dem Fotografen Auskunft über verschiedene Statusmeldungen. So können sie beispielsweise zeigen, wieviele Gesichter die automatische Gesichtserkennung erfasst hat.
In ihrem Inneren arbeitet ein CMOS-Sensor in APS-C-Größe, der mit 20 Megapixel auflöst. Er hat einen lichtempfindlichen Bereich bis ISO 51.200. Die aus der K-3 bereits bekannte „Shake-Reduction“ des Sensors sorgt dafür, dass auf den Bildern auch ohne Tiefpassfilter keine Moirés auftauchen. Der Bildkontrolle dient ein drei Zoll in der Diagonale messender LC-Monitor, der mit 921.000 RGB-Bildpunkten auflöst. Auf ihm lassen sich, anders als durch den optischen Prismensucher, der das Motiv unverfälscht wiedergibt, auch eine Live-Vorschau mit einem sofort angewandten Bildeffekt oder Filter anzeigen. Das Autofokussystem arbeitet mit bis zu elf Messfeldern und kennt die Modi Spotmessung, Auto-Tracking oder manuelle Fokuswahl. Das Belichtungsmesssystem arbeitet mit 77 Feldern.
Die Pentax K-S1 ist mit der W-LAN FLU Card kompatibel, die eine direkte Übertragung der Aufnahmen per Funk und eine Fernsteuerung der Kamera mit einem mobilen Endgerät wie einem Smartphone oder Tablet-PC erlaubt. Die Steuerung der Kamera mit dem zentralen Bedienelement, einem mit LEDs beleuchteten Vierwegesteuerfeld, das von einem Rändelrad umgeben ist, wurde neu erarbeitet. Über das Steuerelement, das mit dem Daumen bedient werden kann, erfolgt die Wahl der verschiedenen Belichtungsmodi sowie der Effekte. Als kürzeste Verschlusszeit lässt sich hier 1/6.000 Sekunde einstellen, als längste 30 Sekunden.
Bewegtbilder nimmt die Pentax K-S1 in Full-HD-Auflösung mit bis zu 30 Bildern pro Sekunde auf. Wahlweise stehen auch Modi mit 24 oder 25 Bildern zur Verfügung. Sie werden im MP4/H.264-Format gesichert und können ebenso wie Fotos mit Bildeffekten und Filtern versehen werden.
Die Pentax K-S1 ist ab September 2014 in zwölf verschiedenen Farben erhältlich. Sie wird in Kombination mit einem 18-55-Millimeter-Objektiv rund 700 Euro kosten.