初代EOS 5Dの後継として、ハイアマチュア向けフルサイズ機の役割を受け継いだ。開発陣は、画質では中判カメラに迫りながら機動力では上回る製品として位置付けている。これはメーカーが示した目標と訴求であり、動画機能が加わっても、企画の土台には写真愛好家向けの高画質な一眼レフという性格があった。^{6インタビュー ASCII.jpEOS 5D Mark II：画作りと動画搭載について聞く}

静止画の有効画素数は約1,280万から約2,110万へ増え、画像処理エンジンはDIGIC IIからDIGIC 4に変わった。常用ISO感度はISO100〜1600からISO100〜6400へ広がり、連写速度は最高約3コマ/秒から約3.9コマ/秒へ向上した。先代のフルサイズという枠組みを保ちながら、記録する細部と使える感度域を広げた更新である。^{4プレス キヤノン約2110万画素・35mmフルサイズCMOSセンサー搭載のハイアマチュア向けデジタル一眼レフカメラ「EOS 5D Mark II」}

そこに加わったのが、フルHD・30フレーム/秒の動画撮影だった。^{4プレス キヤノン約2110万画素・35mmフルサイズCMOSセンサー搭載のハイアマチュア向けデジタル一眼レフカメラ「EOS 5D Mark II」} 映像はH.264、音声はリニアPCMで、MOV形式に記録する。4GBカードでの連続記録は最大約12分であり、静止画用一眼レフの本体に動画記録の選択肢が生まれた。^{7公式 キヤノンEOS 5D Mark II - キヤノンカメラミュージアム}

ただし、発売当初から露出を自由に指定できたわけではない。動画は自動露出のみで始まり、2009年6月2日公開のファームウェアVersion 1.1.0によって、シャッター速度、絞り値、ISO感度を任意に設定するマニュアル露出に対応した。動画を記録する機能に、撮影者が露出を決める機能が後から加わったのである。^{8プレス デジカメWatchキヤノン、「EOS 5D Mark II」のマニュアル動画対応ファームウェアを公開}

2010年3月16日のVersion 2.0.3では、フルHDの24fps、正確には23.976fpsでの記録を追加した。録音レベルは64段階で手動調整できるようになり、音声サンプリング周波数も48kHzとなった。発売時の30フレーム/秒・自動露出という仕様だけでは、本機がその後備えた動画機能を捉えきれない。フレームレート、露出、音声の扱いを更新し、制作時に選べる条件を増やしていった。^{9プレス デジカメWatchキヤノン、「EOS 5D Mark II」の24fps動画対応ファームウェアを公開}

一方で、AFは9点とアシスト6点という初代と同じ構成を維持した。^{10公式 キヤノン【デジタル一眼レフカメラ】EOS 5D Mark II 主な仕様} ファインダー視野率は写真愛好家からの要望に応えて96％から98％へ改善したが、静止画の操作やAFまで全面的に置き換えた世代ではない。高画素化と動画の追加が、変化の中心にあった。^{6インタビュー ASCII.jpEOS 5D Mark II：画作りと動画搭載について聞く}

同時期のフルサイズ機では、ニコンD700が約1,210万画素、単体で約5コマ/秒、51点AFを備えた。^{11プレス デジカメWatchニコン、フルサイズセンサー搭載のデジタル一眼レフ「D700」} ソニーα900は約2,460万画素、5コマ/秒、視野率約100％のファインダーを採用している。EOS 5D Mark IIは、画素数、連写、ファインダーといった静止画の仕様に加えて、フルHD動画を選択理由にできる機種となった。^{12プレス デジカメWatchソニー、フルサイズで2460万画素の「α900」}

初代から3年を要した理由について、メカ設計担当の中野晋吾は、センサーやエンジンなど要素技術の開発に時間がかかったと説明した。商品企画担当の加藤雅之は、一眼レフで動画を撮ること自体は他社が先行していたものの、フルHDを実現したのは本機が最初だったと述べている。新しい撮像・処理系の開発が、静止画の更新と動画機能の追加の双方を支えた。^{6インタビュー ASCII.jpEOS 5D Mark II：画作りと動画搭載について聞く}

映像制作への広がりは、具体的な採用例にも表れている。2009年、テレビ朝日の新番組「世界の街道をゆく」の制作に本機が採用された。キヤノンは、動画と静止画を融合した表現を求める番組に、フルHDを撮れる本機が選ばれたと説明した。これはメーカーが公表した番組制作への採用事例である。^{13プレス キヤノンテレビ新番組をキヤノンのデジタル一眼レフカメラで制作}

これとは別に、DPReviewはプロモーションの一環としてテレビドラマ「House」の1エピソード全編を本機で撮影した取り組みを紹介している。同媒体は教育現場の映像制作でも採用されたと振り返った。写真用一眼レフに付いた動画機能が、番組の撮影や映像を学ぶ場面でも使われたことを示す事例である。^{14レビュー DPReviewOn this day 2008: Canon launches EOS 5D II, the filmmakers' DSLR}

価格.comでは、フルサイズによる画質や操作性を評価する投稿がある一方、AFの精度・速度、高感度ノイズ、シャッター音などへの不満も挙がっている。2026年9月の調査時点で717件、満足度4.70、画質4.79に対して携帯性は3.99だった。画質への評価が高いことと、撮影動作や持ち運びに残る不満を、ともに確認できる集計である。^{15レビュー 価格.comCANON EOS 5D Mark II ボディ レビュー評価・評判}