Theo Qualcomm, chip S4 với tên mã là MSM8960 của họ là sự kết hợp của vi xử lý Krait cũng của Qualcomm và nhân đồ hoạ GPU Adreno 225. Chip S4 được sản xuất bằng công nghệ 28 nm, gần như chỉ bằng 1 nửa của công nghệ 45 nm mà Qualcomm áp dụng trước đó. Ngoài ra, công nghệ 28 nm còn cho phép tiết kiệm pin hơn các công nghệ trước đây.

Vi xử lý Krait được Qualcomm thiết kế theo kiến trúc phân luồng mới sẽ hứa hẹn tăng 60% khả năng xử lý so với vi xử lý Scorpion Qualcomm. Tốc độ của vi xử lý mới sẽ từ 1,5 GHz đến 2,5 GHz. Nếu so với tốc độ tốt nhất của vi xử lý lõi kép hiện nay là 1,5 GHz, rõ ràng vi xử lý mới của Qualcomm có sức mạnh rất ấn tượng.

Không chỉ có vi xử lý khá tốt, chip S4 còn có được trang bị GPU Adreno 225 hỗ trợ DirectX 9.3. Như vậy, chip S4 đã sẳn sàng để đáp ứng các yêu cầu đồ hoạ của Windows 8 với Open GL ES 1.1, 2.0 và DirectX 9.3 hay đòi hỏi hiệu năng ngày càng cao của các game thủ.

Ngoài ra, S4 Sau đó có S4 còn hỗ trợ từ băng tần 700 MHz đến 2600 MHz rất linh hoạt. Qualcomm cũng cho biết sẽ hỗ trợ các chuẩn mạng LTE, HSPA, EV-DO Rev B 1x Advanced, EV-DO Rev B TD-SCDMA, GSM, GPRS, EDGE, GLONASS, GPS… và Bluetooth, Wi-fi, NFC, FM.