Die Pentax 645Z ist mit einer wetterfesten und staubdichten Konstruktion mit 76 Dichtungen versehen und präsentiert sich als Weiterentwicklung der Pentax 645D. Die Aufnahmefläche des neuen Sensors mit einer effektiven Auflösung von 51,4 Megapixeln ist ungefähr 1,7-mal größer als bei einer Kleinbildkamera. Darüber hinaus bietet die Kamera eine hohe Empfindlichkeit von bis zu ISO 204800. Der Bildprozessor "PRIME III" sorgt für eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und für ein geringes Bildrauschen, um die hohe Lichtempfindlichkeit nutzen zu können. Die Kamera nimmt drei Bildern in der Sekunde und bis zu 30 Bilder (JPEG) in Folge auf. Hierfür werden unterschiedliche Motoren für Auslösung, Spiegelmechanik und Blendensteuerung verwendet. Im Unterschied zur 645D ist die Prozessgeschwindigkeit 5-mal schneller. Für die schnelle Bildübertragung steht ein USB3.0 Anschluss zur Verfügung. SD-Karten werden nach dem UHS-1 Standard beschrieben. Neben einer Spot- und einer mittenbetonten Messung findet in der 645Z ein 86.000-Pixel-RGB-Sensor für die Mehrfeldmessung Anwendung. Dabei werden nicht nur Autofokus- und Weißabgleichdaten sondern auch Bildbestandteile samt Vorder- und Hintergrund analysiert und so die optimalen Belichtungswerte ermittelt. Das SAFOX 11 Autofokus-Modul arbeitet mit 27 Sensoren – davon 25 Kreuzsensoren. Für Genauigkeit bei F2,8 Objektiven verfügt das SAFOX 11 über drei Flux-Sensoren. Während der Live-View-Ansicht wird die Schärfe per Kontrast-Autofokusmessung ermittelt. Bei manueller Einstellung der Entfernung kann das Bild bis zu 16-fach vergrößert werden. Fokuspeaking kann dabei individuell zugeschaltet werden.
Der 3,2 Zoll große Klapp-LCD-Monitor löst mit 1.037.000 Bildpunkten auf. Der optische Trapez-Sucher bietet ein Bildfeld von 98%. Videos nimmt die 645Z in Full-HD Auflösung (1.920 x 1.080 bei einer Bildrate von 60i / 50i / 30 B/Sek. / 25 B/Sek. oder 24 B/Sek.) im H.264 Format auf. Neben dem eingebauten Stereomikrofon kann ein externes Mikrofon angeschlossen werden. Beide können manuell ausgesteuert werden. Des Weiteren bietet die 645Z die Option, Intervall-Videos in 4K-Auflösung (3.840 x 2.160) aufzunehmen.
Die Pentax 645Z ist ab Juli 2014 erhältlich. Der Preis für das Gehäuse beträgt 7.999 Euro, das Kit mit dem 55 mm Standardobjektiv gibt es dann für 8.999 Euro.
