富士近年来致力于APS-C画幅无反相机的研发，先后推出X-T2、X-Pro2等多款明星产品，然而人们对于相机画质的追求不断提高，越来越多用户期待看到更大画幅，同时又便于携带的相机出现。基于这一需求，富士研发了代表未来潜力的中画幅无反相机GFX 50S。
中画幅传感器主要有53.7x40.4mm和43.8x32.9mm两种规格，53.7x40.4mm定位于中高端相机，像素在6000万至一亿之间。43.8x32.9mm属于入门级中画幅，像素在5000万左右。富士GFX 50S采用一块43.8x32.9mm的传感器。
值得一提的是，GFX 50S采用拜尔排列传感器而非X-Trans排列，因为中画幅感光元件尺寸较大，单位像素的面积较大，能够有效抑制摩尔纹及伪色的产生，因此无需借助X-Trans特殊的排列方式。这块传感器还采用了“无隙”微透镜技术，该技术以牺牲空间采样为代价来防止杂光进入、增加了单个像素的锐度。
富士GFX 50S采用G卡口，该卡口专为中画幅系统设计，卡口直径为65mm，法兰距为26.7mm，最小后焦距为16.7mm。使用多达12个电子触点发送和接收数据，由于富士无反系统结构缩短了后焦距，使镜头设计更自由，有助于开发快速、紧凑和高性能的G卡口镜头，同时防止暗角影响图像边缘画质。
数码资讯GFX 50S机身由坚固的镁合金制成，坚固耐用。机身58处气密密封处理可以应对严苛复杂的室外环境。尽管传感器尺寸较大，但是采用无反光板设计的GFX 50S依旧保持着紧凑的机身，机身净重仅740克。