Фотокамера Pentax K-3 володіє новим APS-C CMOS датчиком власної розробки з роздільною здатністю в 24,4 Мп, а система автофокусування побудована на базі 27-точкового автофокусу і просунутою системою виміру. Камера підтримує 2 карти пам'яті стандарту SD (SDHC, SDXC), USB 3.0, відеозйомку у форматі FullHD (1920x1080/60). Швидкість серійної зйомки Pentax K-3 становить 8,3 кадру в секунду.