Le Pentax K-3 est un reflex numérique avancé doté d'un capteur CMOS APS-C 23,35 mégapixels et d'un processeur d'image PRIME III pour produire des images fixes haute résolution et des vidéos Full HD 1080i/p avec une sensibilité élevée en basse lumière à 51200 ISO. La prise de vue continue en pleine résolution est prise en charge jusqu'à 8,3 ips pour 22 images RAW consécutives, avec une vitesse d'obturation maximale de 1/8 000 s, et le système de mise au point automatique SAFOX11 utilise 27 collimateurs, dont 25 croisés, pour maintenir une mise au point précise et rapide. La qualité de l'image est améliorée grâce à un filtre anticrénelage sélectionnable, qui peut être activé ou désactivé pour obtenir la résolution et la netteté les plus élevées possible ou pour offrir une meilleure protection contre le moiré. En outre, le stabilisateur d'image intégré à l'appareil photo stabilise tous les objectifs à monture K et contribue à réduire l'aspect des tremblements de l'appareil lorsque vous travaillez avec des vitesses d'obturation supérieures ou à des distances focales plus longues.
