這次小米發表會前新機相關消息意外的少，不過一直有資訊顯示小米會推出高階機種，但同時又暗示不會是小米 5 ，另外又有傳出將推出新版紅米 Note 的資訊；最終謎底揭曉，是全新的高階機種小米 Note ，一款定位在小米 4 之上的大螢幕旗艦機種。此次發表會將對照組鎖定在蘋果的 iPhone 6 Plus ，不僅更輕薄，螢幕更大，同時還採用 2.5D 主螢幕玻璃搭配 3D 基背玻璃加工技術，且鏡頭除了具備 OIS 防手振並與機身平貼，同時支援雙 4G SIM 卡，將於 1 月 27 日先在中國開放預購。
且此次小米除了發表售價 2,299 人民幣起標準規格採用 5.7 吋 Full HD 螢幕搭配高通 Snapdragon 801 處理器與 3GB RAM 、 16GB 內建儲存( 64GB 版本為 2,799 人民幣)的小米 Note 外，同時還發表專為發燒手機用戶而生的小米 Note 頂配版，一口氣使用高通 Snapdragon 810 、 4GB LPDDR4 RAM 與 64GB 儲存，同時螢幕改採 2K 級，建議售價為 3,299 元，為歷代小米手機價格之最。
此次的外觀工藝是衝著 iPhone 6 而來，除了延續小米 4 的金屬中框設計，同時在正反面都採用區面式玻璃技術，正面採用的是康寧大金剛三代玻璃在邊緣進行切割的 2.5D 玻璃，機背的康寧第三代大金剛玻璃採用直接在邊緣彎折的 3D 曲面，由中國加工廠伯恩光學與藍思科技負責加工；然而在這樣的設計下仍將機身控制在 6.95mm 的厚度，重僅 161 克。
小米 Note 採用的是 5.7 吋的 Full HD 級螢幕，供應商為 JDI 與夏普，同時具備小米稱為陽光屏的技術，說穿了就是透過像素單位動態調整的 Qualcomm Snapdragon Display 技術，相關解說可見先前文章：請點此，廣色域達到 NTSC 95% ，另外提供低藍光護眼模式；標準版核心採用高通最新旗艦處理器 Snapdragon 801 處理器，搭配 3GB LPDDR3 RAM ，儲存空間內建 16GB 或是 64GB ，並搭配專門用以感測器的 Sensor HUB 。
至於專為發燒友規劃的頂配版，將核心改為高通 64 位元的八核心處理器 Snapdragon 810 之外，不僅是將 RAM 增加到 4GB ，還是使用 LPDDR4 的高規記憶體，至於內建儲存則使用 64GB eMMC 5.0 ，同時螢幕也變為 qHD 的 2K 解析螢幕，並因為處理器的關係也提供 LTE Cat.9 CA 的規格，外觀設計與標準版的區別點在於邊框採用土豪金而非標準版的銀色邊框。
至於相機採用 Sony ExmorRS CMOS 13MP ，搭配 6片式光學防手震鏡片以及飛利浦雙色溫 LED 閃光燈，前相機採用 2um 單位面積的 4MP 元件，雷軍的說法是這張元件其實就是 HTC 所使用的 UltraPixel 元件，至於在電池方面為 3,000mAh ，但為了提升單位容量採用獨特的 4.4V 高電壓電池； SIM 卡則採用一張 microSIM 與一張 nanoSIM 的設計，還強調無論現在用哪款 iPhone 都可直接不透過轉卡使用。
小米 Note 還有一項特色，即是這次的音效架構採用 HiFi 音響級，不僅採用 ESS 9018K2M 這款針對行動設備的高階 DAC 晶片，還具備兩組 ADI ADA4896 小米客制版本與 TI 的 OPA 1612 負責類比放大，除了可支援各類無損格式包括 PCM 與 DSD 格式以及支援 24bit 192kHz 的 PCM 取樣外，還為了不同的取樣提供 44.1kHz 與 28kHz 兩組時鐘震盪器，小米強調提供高增益與低增益兩種輸出供選擇，可搭配各類耳機使用；此外在內建喇叭採用 SmartPA 技術，在有限的喇叭單體與發聲空間透過演算法提供可聆聽的最大音量。
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