K-1はKシリーズの最上位に置かれた。PENTAXにはすでに中判の645シリーズがあったが、レンズマウントは異なる。開発者は、Kマウントのレンズ資産をフルサイズで使いたいという利用者に応えることが、K-1の役割であると説明した。^{3インタビュー デジカメWatch伊達淳一の技術のフカボリ！ PENTAX K-1}

主な対象はK-3 II級の既存ユーザーと、フィルム時代にPENTAXを使い、その後他社のフルサイズ機へ移った人だった。一方、APS-Cは小型軽量を生かし、新規利用者にも向けて続ける方針である。K-1の登場は、Kシリーズ全体をフルサイズへ切り替えるものではなかった。^{3インタビュー デジカメWatch伊達淳一の技術のフカボリ！ PENTAX K-1}

撮像系には35.9×24mm、有効3640万画素のローパスフィルターレスCMOSとPRIME IVを採用し、14bit RAW記録に対応した。マウントはボディ側にAFカプラーを持つKAF2で、DA系レンズもAPS-Cクロップで利用できる。フルサイズRAWの7360×4912画素に対し、APS-Cでは4800×3200画素となり、レンズを使えることとフル画面を使えることには違いがある。^{1公式 リコーイメージングペンタックス初の35ミリフルサイズデジタル一眼レフカメラ PENTAX K-14公式 リコーイメージングPENTAX K-1 仕様}

PENTAXのフルサイズデジタル一眼レフとしては初代であり、APS-C機で培った技術を大きなセンサーへ展開した。手ぶれ補正SR IIは、ピッチとヨーに加え、回転、X・Y方向のシフトにも対応する5軸方式となった。開発論文では、加速度センサーを加え、制御アルゴリズムとアクチュエーターを強化したことが記されている。^{5公式 日本写真学会／リコー開発者大久保恵慈：PENTAX K-1の開発（日本写真学会誌80巻3号229–234）}

センサーを動かす機構は、手ぶれ補正以外にも使う。リアル・レゾリューション・システムは、センサーを1画素ずつずらして4枚撮影し、各画素のRGB情報を合成する方式である。記録画素数を3640万画素の4倍に増やす機能ではない。三脚で固定し、セルフタイマーやミラーアップを使うことが推奨され、被写体の動きやカメラぶれによって効果を得られない場合がある。^{6公式 リコーイメージングPENTAX K-1 特長1：画質・Real Resolution}

この撮影で用いる動体補正は、K-3 IIでは常時オンだった。K-1は、細かな静物を動きと誤判定する場合を避けるため、オフも選べるようにした。静止した被写体を精細に記録する目的に合わせ、合成時の判断を撮影者が選べる変更である。^{3インタビュー デジカメWatch伊達淳一の技術のフカボリ！ PENTAX K-1}

ローパスセレクターは露光中にセンサーを微小に動かし、モアレを抑える。効果を得やすいのは1/1000秒より遅いシャッター速度で、リアル・レゾリューションなどとは併用できない。またGPSとSRを組み合わせるアストロトレーサー、自動水平補正、構図微調整にも可動機構を応用した。^{6公式 リコーイメージングPENTAX K-1 特長1：画質・Real Resolution1公式 リコーイメージングペンタックス初の35ミリフルサイズデジタル一眼レフカメラ PENTAX K-1}

発売後の2018年には、基板などを交換してK-1 Mark II相当とする税込5万4000円のアップグレードサービスも実施された。受付期間は5月21日から9月30日であり、購入後のボディを更新する取り組みだった。^{7公式 リコーイメージングPENTAX K-1アップグレードサービス}

デジカメWatchは、K-1をニコンD810やキヤノンEOS 5Ds・5Ds Rが並ぶ高画素機の市場へ入る製品として位置付けた。K-1はその中で、既存のKマウントレンズを使い、ボディ内の可動センサーを複数の撮影機能へ活用する構成を持っていた。^{8レビュー デジカメWatchPENTAX K-1（外観・機能編）1公式 リコーイメージングペンタックス初の35ミリフルサイズデジタル一眼レフカメラ PENTAX K-1}

開発時には、Kマウントレンズの利用、光学ファインダー、操作性、耐環境性能、小型軽量、高画質という六つの条件を定めた。大型センサーを入れることに加え、従来のPENTAXで重視してきた撮影道具としての性質を保つ条件である。^{5公式 日本写真学会／リコー開発者大久保恵慈：PENTAX K-1の開発（日本写真学会誌80巻3号229–234）}

画素数の選択について開発者は、屋外の風景撮影で必要な解像度と高感度の均衡を考えたと説明した。2400万画素にしても高感度が劇的によくなるわけではないという判断から、約3600万画素を採ったのである。^{3インタビュー デジカメWatch伊達淳一の技術のフカボリ！ PENTAX K-1}

小型化のために用いたのがフローティングミラー機構だった。フルサイズの画面を覆う大きなミラーを跳ね上げる際、その位置を退避させることで、必要なミラーボックスの大きさを抑える。光学ファインダーを使う一眼レフの構成と、小さなボディを両立するための設計である。^{5公式 日本写真学会／リコー開発者大久保恵慈：PENTAX K-1の開発（日本写真学会誌80巻3号229–234）}

背面液晶は、引き出して回転させる案、縦横二つのヒンジを使う案、四本脚で支える案を比較した。薄さと剛性、使い勝手を検討して四本脚を選び、さらに台座自体のチルトを加えた。3.2型約103.7万ドットの画面はレンズの光軸上を保ちながら上下約44度、左右約35度へ動き、台座を起こせばウエストレベル撮影にも対応する。^{3インタビュー デジカメWatch伊達淳一の技術のフカボリ！ PENTAX K-11公式 リコーイメージングペンタックス初の35ミリフルサイズデジタル一眼レフカメラ PENTAX K-1}

アシストライトも、暗い場所での作業を聞き取って形を変えた機能である。当初のボタン照明から、レンズ、SDカード、ケーブルを交換する際に位置が分からないという声を受け、周囲の操作部を照らす仕組みへ発展した。画面を見るだけでなく、機材を交換する場面までを暗所での操作として扱っていた。^{3インタビュー デジカメWatch伊達淳一の技術のフカボリ！ PENTAX K-1}

屋外使用に向け、メーカーは87点のシーリング、－10℃の耐寒動作、カメラに実装した状態での30万回のシャッター耐久試験を公表した。手元の操作を補う機能と、使用環境への対応を同じボディにまとめていた。^{1公式 リコーイメージングペンタックス初の35ミリフルサイズデジタル一眼レフカメラ PENTAX K-1}

発売前の試作機を扱ったデジカメWatchと、量産機を扱ったDPReviewでは、機能を詰めた小型ボディ、握りやすいグリップ、可動液晶や暗所ライトによる撮影の助けが共通して評価された。センサーの大きさや画素数に加え、屋外で構え、操作するための工夫が評価点となっている。^{9レビュー DPReviewPentax K-1 Review}

2026年10月1日時点の価格.comでは、総投稿121件のうち集計対象は120件で、満足度は5点満点中4.78だった。発売後の利用経験を含む集計として、高い満足度が記録されている。^{10掲示板 価格.comPENTAX K-1 ボディ 価格比較・レビュー集計}