HTC U Ultra抛弃了HTC以往的金属ID设计，转而采用了之前HTC手机中比较少见的玻璃机身，拥有蓝色、黑色、白色和粉红色，其中蓝色拥有专属的128GB存储版本，并且为限量开售。同时，该机还取消了3.5mm耳机孔。

配置方面，HTC U Ultra拥有5.7英寸2K Super LCD 5主屏幕，配备一块LG V20同款副显示屏，骁龙821处理器，4GB+64GB/128GB可扩展存储，16MP前置+12MP像素UltraPixel摄像头，后者支持PDAF相位对焦和光学防抖，其还内置3000mAh电池（QC3.0快充）。此外，该机还配备了双扬声器、NFC、USB-C（USB 3.1）接口。