Гаджет оказался заключён в корпус толщиной всего 4,75 мм, что на 0,1 мм меньше толщины предыдущего рекордсмена, которым считался смартфон Oppo R5. Компания смогла добиться такой небольшой цифры за счёт использования невероятно тонкого 1,36-мм дисплея, материнской платы толщиной всего 1,7 мм, рекордно тонкого 2,45-мм динамика и самого тонкого в промышленности 3,98-мм каркаса. Vivo X5 Max основан на 64-битном чипсете Snapdragon 615 с 8-ядерным процессором Cortex-A53 с тактовой частотой от 1 до 1,7 ГГц. Он получил 5,5-дюймовый сенсорный Super AMOLED дисплей с 1080p разрешением, 2 ГБ RAM, основную 13МР камеру с сенсором Sony IMX214 и LED-вспышкой, фронтальную 5МР камеру, 3,5-мм аудиоразъём, чип Yamaha YSS-205X с поддержкой караоке, звук Hi-Fi 2.0, 16 ГБ встроенной памяти и слот microSD.