Máy ảnh Fujifilm X100V (Black) được trang bị cảm biến APS-C X-Trans CMOS thế hệ thứ IV có độ phân giải 26.1MP, cảm biến này tương tự như trên X-Pro 3 hay X-T3 , giúp cho chất lượng ảnh JPEG chụp ở điều kiện thiếu sáng được tốt hơn. Cảm biến X-Trans trên máy cũng sử dụng một mảng pixel ngẫu nhiên, cung cấp chất lượng hình ảnh và độ sắc nét cao vì đã loại bỏ bộ lọc lowpass.
Máy ảnh Fujifilm X100V cũng được trang bị bộ xử lý hình ảnh X-Processor 4 giúp máy đạt ISO từ 160-12.800 và có khả năng lấy nét trong khoảng sáng -5 EV. CPU này có 4 lõi mang lại hiệu năng và phản hồi nhanh hơn trên toàn hệ thống