Das Kameramaß beträgt 131,5 x 100 x 77,5 x 77,5 mmm. Sie kann für den Dauereinsatz im Bereich von -10 °C bis +40 °C nach Herstellerangaben ausgelegt werden. In der Videobetriebsart sind Full HDAuflösungen (1920×1080, 60i/50i/30p/25p/24p), 4K und HDauflösungen (1280×720, 60p/50p/30p/25p/24p) verfügbar; die Dateiformate sind H.264/MPEG-4 AVC (MOV) für Video oder MPEG (AVI) für 4K Intervallaufnahmen.
Copyright-Informationen und der Fotografenname können von der Fotokamera in die Exif-Daten der Fotos eingebunden werden. Sie hat einen integrierten HDR-Modus, der auch für Freihandaufnahmen genutzt werden kann. Es werden drei Aufnahmen bei -3, 0, +3 EV gemacht und die Aufnahmen entsprechend ausgerichtet. Der Effekt ist in vier Schritten einstellbar.
Die Ergebnisse können auch im Rohformat abgespeichert werden. Zum Ausrichten der Kameras ist eine 2-achsige elektrische Libelle integriert. Es kann auch verwendet werden, um die Aufnahmen automatisch auszurichten, wenn sie vom beweglichen Sensor aufgenommen werden. Mit allen Optiken der Pentax-Serie DA (außer Fischauge 10-17 mm), DA*, DAL, D-FA, den identischen Samsung D-Xenon und D-Xenogon sowie drei FA-Limited Optiken (31 x 1,8 x 43 x 1,9 x 77 mm) kann die Verzerrung und seitliche Farbabweichung (Farbquerfehler) bereits bei der Kameraaufnahme ausgeregelt werden.
Die K-3 hat auch einen internen Autofokus-Motor, der Pentax AF-Objektive ohne eigenen Antrieb anspricht. Die Einstellung des Belichtungs-Index kann von ISO 100 bis ISO 51 erfolgen. 200 Die Einstellung der mittleren Werte kann in halben oder dritten Schritten erfolgen. Das Abspeichern der Aufnahmen erfolgt in den drei Dateiformaten JPG (drei Qualitätsstufen), PEF (ein Pentax-eigenes Rohformat) und dem herstellerneutralen NGG-Format.
Die Speicherung der Aufnahmen erfolgt im 14-Bit-Rohformat. Die Kalibrierung des Monitors erfolgt in 49 Schritten. Das aufgenommene Bild kann mit neun Filtern editiert werden. Bis zu 60 Aufnahmen können im Hi-Mode fortlaufend als JPG und 23 Aufnahmen im Rohformat mit Höchstgeschwindigkeit aufgezeichnet werden, danach zeichnet die Digitalkamera mit verringerter Aufzeichnungsgeschwindigkeit auf (abhängig von der maximal zulässigen Dauergeschwindigkeit der Speicherkarte).
In sehr schwachem Zustand kann die Digitalkamera ein zusätzliches LED-Hilfslicht zur Fokussierung einschalten. In der Live-Ansicht ist zusätzlich zum Kontrast-Autofokus eine Fokus-Spitzenfunktion eingebaut, die die Positionen des höchsten Kantenkontrastes auf dem Bildschirm anzeigt und so dazu beiträgt, den Fokus beim Scharfstellen manuell in die korrekte Position im Motiv zu bringen.