紅米 K50 Ultra 採用了 Qualcomm S8+ Gen1 處理器，搭配含有液冷均熱板的 12 層散熱結構，FEAS 2.1 智慧穩幀技術讓遊戲運行更穩定，同時降低 CPU 功耗，內建了 5,000mAh 大容量電池，擁有小米自家澎湃 P1 快充晶片，支援 120W 的有線快充，號稱充滿電續航力將可達 1.28 天。
紅米 K50 Ultra 搭載了客製化的 1.5K 解析度螢幕，面板來自華星光電以及天馬，像素採類鑽排列，宣稱能有 2K 的細緻度，同時兼具 FHD 的省電，具備 12bit 色深，擁有 ΔE ≈ 0.38 以及 JNCD≈ 0.28 色準，且支援 Dolby Vision 和 HDR10+ 顯示，以及螢幕下指紋辨識。
紅米 K50 Ultra 背後相機模組看齊小米 12 系列，擁有一億像素 OIS 主相機，採用三星 HM6 感光元件，尺寸 1/1.67″ 並支援像素融合至 1.92μm，搭配 800 萬像素超廣角和 200 萬像素的景深相機，同樣支援小米影像大腦以及 CyberFocus 萬物追焦。
紅米 K50 Ultra 推出 8GB+128GB、8GB+256GB、12GB+256GB、12GB+512GB 容量，售價分別為 2,999、3,099、3,399、3,699 人民幣，折合港幣約 $3486、$3602、$3951 以及 $4300。
另外推出了 Mercedes-AMG PETRONAS F1 車隊合作的 K50 Ultra 冠軍版，除了有 AMG PETRONAS F1 W13 E Performance 同款配色，機背上也融合了經典賽道元素，僅有 12GB+512GB 版，售價 4,199 人民幣，港幣約 $4881，全球限量 20,000 台。
