尼康D3s进一步增强了其内置的缓存容量以及芯片处理效率，在连拍模式下最高支持48张的RAW格式图片的连续拍摄，而此前D3则仅仅为18张。
D3s继续沿用D3上的Multi-CAM3500FX对焦模块，这种对焦模块拥有51一个对焦点，其中拥有15个十字交叉的对焦点，这又要比原来D2x的Multi-CAM 2000进步了许多，其提供单次区域AF、具有焦点预测和锁定的动态AF、最近对焦距离优先动态AF以及集群动态AF功能。
D3s的51个对焦点排列模式
在D3s同D3一样，兼容尼康所有的DX幅面专用镜头，当使用这些镜头的时候自动会把相机切换到DX模式，这时候有效像素降至900万，但这时候由于像素被遮挡，自然也算不上是全幅拍摄模式了。
D3s拥有几乎是最短的快门时滞，41ms傲视其他所有机型；加上74ms的黑屏时间、12ms的启动速度，尼康D3s在这方面绝对表现优异。
尼康D3S将继续沿用D3上新型的杜邦凯芙拉和碳纤维合成的纵走式电子控制快门，其拥有高达30万次的无故障运行能力，这也是目前最高指标的快门，同佳能刚刚发布的1Ds Mark III(报价 参数 评测 图库)的快门标称无故障运行时间保持一致。而且尼康在D3的快门机构上还增加了一个减震器，这种减震器在开启的时候可以大大降低快门的震动，这在进行静物拍摄、运动摄影的时候有更好的效果。
