蛍石は、赤外領域から紫外領域にわたって高い透過率を有する結晶素材です。特殊な異常部分分散性があり、可視光域で優れた色収差補正能力を示します。焦点距離が長くなるほど難しくなる色収差補正が、蛍石レンズを使うことで2次スペクトルを徹底的に除去することが可能となり、極めて効果的に色収差を補正します。また、光学ガラスに比べて軽いため、レンズの軽量化にも貢献しています。

内蔵テレコンバーター使用時にも威力を発揮する、レンズ交換式カメラ用NIKKORレンズ史上最高レベルの5.5段（CIPA規格準拠）の高い手ブレ補正効果が得られる、レンズシフト方式VR機構を内蔵。手ブレの影響を受けやすい望遠撮影や光量の少ないシーンでの撮影でも、安心して撮影できます。シンクロVR対応カメラとの組み合わせでは、カメラボディー内のセンサーシフト方式VRと、レンズ内のレンズシフト方式VRが連動してより高い補正効果を発揮する、シンクロVRが適用されます。

磁石が作り出す強力な磁界の中をコイルのみが往復運動するボイスコイルモーター（VCM）※と、ニコンが新たに開発した「ガイド機構」を組み合わせた新しいAF駆動用アクチュエーターです。高性能な「ガイド機構」は、レンズ室とガイドバーの接触部の隙間を限りなく「0」に近づけ、AF駆動機構内の振動を大幅に削減します。
特に、駆動音は従来よりもさらに抑制。また、重いレンズも音や振動を極力抑えながら高速で駆動します。高速、高精度なAFによって決定的瞬間をしっかりと捉えることができ、さらに、静止画でも動画でも静粛な撮影が可能になります。

1.4xのテレコンバーターを内蔵しており、400mmと560mmの2つの焦点距離をカバー。機材交換なしで即座に焦点距離を変更でき、外付けテレコンバーターや複数のレンズなどを持ち運ぶ必要がないため、高い機動力を発揮します。また、機材交換回数が減ることで、過酷な環境でも粉塵等の混入リスクが低減。さらに、最適化した光学設計により、テレコンバーターの使用・非使用にかかわらず、一貫して高画質が得られます。
また、外付けテレコンバーター Z TELECONVERTER TC-1.4x/TC-2.0x（いずれも別売）を使用して、焦点距離をさらに拡大することもできます※。

内蔵テレコンバーター切り換えスイッチは、カメラグリップを持ったまま右手の指で操作できるように最適な位置に配置。撮影を中断することなく焦点距離をスムーズに切り換えることができます。

鏡筒には堅牢性の高いマグネシウム合金を採用。鏡筒の可動部分をはじめ随所にシーリングを施し、さらにレンズマウントゴムリングを採用して、高い防塵・防滴性能を確保しています。また、レンズ最前面には、優れた防汚性能で汚れが付着しにくく、付着した場合も簡単に拭き取り可能な、フッ素コートも採用。過酷な条件下でも安心して撮影に集中できます。

重心が従来の400mmレンズよりもカメラ・撮影者側にあるため、一脚使用時にカメラを振りやすく（パン）、手持ち撮影時にも、より安定した操作が可能です。

新たに、ファインダーを覗いたままでも素早く操作できるFnリングを搭載。Fnリングを回すことで、ピント位置を、メモリーセットボタンでレンズに登録した位置に瞬時にセットでき（「メモリーリコール」機能）※1、決まったピント位置で頻繁に撮影する場合に便利です。
さらに、内蔵テレコンバーター切り換えスイッチ、レンズFnボタン（1/2）、メモリーセットボタン、Fnリング、コントロールリング、フォーカスリングなどは、目視で確認することなく、撮影姿勢を保ったまま操作ができるようデザイン、レイアウトに配慮。 Fn2ボタンは、撮影者の好みに応じて角度位相の微調整が可能です※2。

市販の盗難防止用セキュリティーワイヤーを取り付けられる、セキュリティースロットも搭載。機材が盗難にあうリスクを軽減できます。

エルゴノミクスと実用性を兼ね備えた形状、配置等、高い操作性を確保しながら、繊細かつ大胆で迫力のある大口径フォルムを実現しました。プロフェッショナル用超望遠レンズの象徴として、製品銘板は高級感のある金属製とし、鏡筒先端にニコンコーポレートカラーをイメージしたイエローリングを配置。さらに、側面の金属製「Sバッジ」がNIKKOR Z レンズS-Lineのアイデンティティーを主張します。