ニコンはD800を、さらなる高画素・高画質化や小型・軽量化といった数々の要望を反映した製品と説明し、ハイアマチュアだけでなくプロにも対応できることを目指した。対象は、ネイチャー撮影やスタジオ撮影で高解像度を必要とし、中判デジタルカメラ並みの高画質を求める層である。^{1プレス ニコンデジタル一眼レフカメラ「ニコン D800 / D800E」を発売}開発者インタビューでは、プロダクトマネージャーの松島茂夫氏が、D3Xを超える画素数として現状の中判デジタルカメラやデジタルバックを目標にしたと述べた。電気系システム開発担当の原信也氏も、画質面では中判デジタルカメラもライバルに含まれると考えていると語っている。^{5インタビュー デジカメWatchインタビュー：ニコンに訊く「D800」「D800E」の実力}

D700との関係には諸説ある。当時の報道は、D800をD700の後継機と紹介した。デジカメWatchの発表記事は、D4と共通する機能が目立つ機種とも位置付けている。^{2プレス デジカメWatchニコン、有効3,630万画素のフルサイズデジタル一眼レフ「D800」}一方、開発者インタビューで松島氏は後継機ではないと否定し、メカ開発担当の村上洋氏も「D700の上位モデルですが、どちらかと言えばD4に近い」と述べて、メカの機構はD4とほぼ同じだと説明している。^{5インタビュー デジカメWatchインタビュー：ニコンに訊く「D800」「D800E」の実力}

後継機はD810である。2014年の新製品レビューで、デジカメWatchはD810をD800/D800Eの後継モデルと位置付けた。^{6レビュー デジカメWatch新製品レビュー：ニコンD810（機能編） 内部機構を一新、新機能も。人気のD800/D800E後継モデル}

D700との関係には諸説あるが、ここではD700との違いを見る。有効画素数はD700の1,200万画素から3,630万画素へ大幅に増えた。ファインダー視野率は95%から100%に広がり、記録メディアはCFカードの1スロットから、CFカードとSD/SDHC/SDXCカードのダブルスロットに変わった。AFには、クロスタイプ15点、F8対応11点を含むD4譲りの51点AFシステムを新たに採用している。^{7レビュー デジカメWatch新製品レビュー：ニコンD800}

ボディはD4より軽く、大きさはD700に近いとされる。背面液晶は3型から3.2型に大きくなり、HDRモードと微速度撮影機能を新たに備えた。動画は最大1,920×1,080/30pのフルHD記録に対応する。ライブビューを背面の専用ボタンで素早く起動できるなど、操作系は下位機のD7000に近いものに改められた。^{8レビュー ITmedia有効3630万画素のフルサイズ機――ニコン「D800」インプレッション}

dpreviewは、D800の競合機種としてキヤノンEOS 5D Mark III、ニコンD4、D700を挙げている。専門媒体の比較は総じて、D800の強みを解像度に、弱みを連写速度に見ている。D800の連写速度はFXフォーマット時で最高約4コマ/秒で、上位機D4の毎秒11コマに及ばない。^{9レビュー Digital Photography ReviewNikon D800 Review}EOS 5D Mark IIIのレビューでも、D800は高い解像度を備える一方、連写速度ではEOS 5D Mark IIIに及ばないと評された。^{10レビュー Amateur PhotographerCanon EOS 5D Mark III review - full-frame bargain DSLR}

センサー評価のDXOMARKは、D800に95点、EOS 5D Mark IIIに81点のセンサースコアを付けた。両社の設計思想の違いについては、原則としてキヤノンは感度に、ニコンは解像度に強みを持つと評している。^{11レビュー DXOMARKNikon D800 - DXOMARK}

ニコンは、D3Xを上回る高画素・高画質化と、小型・軽量化の両立を開発目標に掲げた。^{1プレス ニコンデジタル一眼レフカメラ「ニコン D800 / D800E」を発売}画素数について松島氏は、高感度画質なども含めてトータルで考慮した結果、3,630万画素に落ち着いたと説明している。^{5インタビュー デジカメWatchインタビュー：ニコンに訊く「D800」「D800E」の実力}

同時に発表したD800Eについては、画像処理担当の武下哲也氏が、ローパスフィルターがない状態と同等の写りになると説明した。高周波成分がぼけていない分、コントラストのある先鋭感の高い画像を実現したという。^{5インタビュー デジカメWatchインタビュー：ニコンに訊く「D800」「D800E」の実力}

価格.comのレビューは352件で、総合満足度は4.80、星5つの評価が85%を占める。項目別では画質が4.85と最も高く、機能性4.71、ホワイトバランス4.68、操作性4.66が続く。最も低いのは携帯性の4.00で、それ以外の項目はいずれも4.4点を超えている。^{12レビュー 価格.comニコン D800 ボディ レビュー評価・評判}

画質の高さは、利用者と専門媒体に共通する評価である。価格.comの項目別評価で画質が最も高いことに加え、発売時の新製品レビューも、圧倒的な解像感を「センセーショナル」と評した。^{7レビュー デジカメWatch新製品レビュー：ニコンD800}