PENTAX KF được thiết kế để mang lại hiệu suất hình ảnh ấn tượng trong một thân máy nhỏ gọn nhưng bền bỉ. Máy có khả năng hoạt động ổn định ngay cả trong điều kiện lạnh giá, chịu được nhiệt độ xuống đến -10°C (14°F), giúp người dùng yên tâm sử dụng trong nhiều môi trường thời tiết khác nhau.
Dù thuộc phân khúc tầm trung, PENTAX KF vẫn được trang bị nhiều tính năng cao cấp thường chỉ có trên các dòng máy cao hơn. Điển hình là kính ngắm quang học dạng lăng kính năm mặt (pentaprism) với độ phủ gần 100%, cùng hệ thống chống rung trong thân máy (IBIS) hỗ trợ bù rung lên đến 4.5 bước tốc độ màn trập, giúp cải thiện chất lượng ảnh chụp trong điều kiện thiếu sáng hoặc khi sử dụng ống kính tele.