Procesor, podobnie jak 5410, jest wyposażony w 8 rdzeni. Równocześnie mogą pracować tylko 4 z nich. Gdy potrzebujemy wydajności uruchamiane są bardzo wydajne rdzenie Cortex-A15. W nowym układzie są one taktowane zegarem 1,8 GHz, to o 200 MHz szybciej niż w poprzednim. Gdy wykonujemy czynności wymagającej mniejszej mocy obliczeniowej, procesor przełącza się w locie na 4 energooszczędne rdzenie Cortex-A7. Ich taktowanie również wzrosło – z 1,2 do 1,3 GHz. Samsung twierdzi, że przełoży się to na 20% lepszą wydajność procesora.
Prawdziwe zmiany dotyczą jednak układu graficznego. 3-rdzeniowy PowerVR SGX544MP3 został zastąpiony dwukrotnie wydajniejszym, 6-rdzeniowym Mali-T628 MP6. Produkcja Exynosa 5 5420 ma wystartować w przyszłym miesiącu. Nieoficjalnie wiadomo, że pierwszym smartfonem z nowym procesorem będzie Samsung Galaxy Note III.