Voor het eerst in jaren heeft Apple het formaat van de iPhone 16 Pro-modellen aangepast. De iPhone 16 Pro heeft een display van 6,3 inch, in plaats van 6,1 inch, en de iPhone 16 Pro Max heeft een display van 6,9 inch, in plaats van 6,7 inch. Door de nieuwe schermformaten zijn de iPhone 16-modellen iets langer, zwaarder en breder dan de iPhone 15 Pro-modellen, maar een deel van de verandering is doorgevoerd door een grote vermindering van de bezels. Net als de iPhone 15 Pro-modellen hebben de iPhone 16 Pro-modellen een frame van een titaniumlegering die beter bestand is tegen krassen en vallen dan roestvrij staal. De iPhone 16 Pro en Pro Max zijn verkrijgbaar in zwart titanium, natuurlijk titanium, wit titanium en desert titanium, een gouden kleur. Afgezien van de grotere schermformaten zijn er geen wijzigingen in het ontwerp van de iPhone 16 Pro-modellen. De toestellen hebben dezelfde afgeronde randen en de voorkant van het display wordt beschermd door Ceramic Shield-materiaal van de tweede generatie, dat volgens Apple 50 procent sterker is dan het vorige Ceramic Shield. Apple gebruikt hetzelfde Super Retina XDR-display van vorig jaar met Always-On-displaytechnologie en een ProMotion-verversingssnelheid van 120 Hz, maar er is nu ondersteuning voor een minimale helderheid van 1 nit. De iPhone 16 Pro Max heeft een resolutie van 2868 x 1320, terwijl de iPhone 16 Pro een resolutie van 2622 x 206 heeft. Afgezien van de kleinere randen en de verandering van de minimale helderheid, zijn er geen andere wijzigingen aan het display en is het display voorzien van hetzelfde Dynamic Island aan de bovenkant.
De iPhone 16 Pro-modellen zijn uitgerust met een Camera Control-knop aan de rechterkant die is ontworpen voor het vastleggen van foto's en video's, en is gemodelleerd naar de ontspanknop op DSLR-camera's. De multifunctionele Camera Control-knop heeft een krachtsensor en een aanraaksensor voor gebarenondersteuning. De multifunctionele camerabedieningsknop heeft een krachtsensor en een aanraaksensor voor ondersteuning van gebaren, en Apple heeft hem zo ontworpen dat hij zowel in staande als liggende modus werkt. De Camera Control-knop is bedekt met een saffierglas met een gladde textuur en is omgeven door een roestvrijstalen rand. De knop is een beetje in het frame van de iPhone geplaatst en de krachtsensor heeft haptische feedback voor gebarenfeedback.
De nieuwe A18 Pro-chip is gebouwd op een tweede-generatie 3-nanometer node met kleinere, snellere transistors voor een betere efficiëntie. Hij heeft een 6-core CPU met twee efficiëntiekernen en vier prestatiekernen, samen met een verbeterde 6-core GPU. Er is een 16-core Neural Engine die is geoptimaliseerd voor machine learning-taken en Apple Intelligence-functies, en de totale bandbreedte van het systeemgeheugen is met 17 procent toegenomen. De ML-versnellers van de volgende generatie zijn geoptimaliseerd voor Apple Intelligence en verwerken zeer efficiënte, hoge doorvoer en low-latency berekeningen op de CPU zonder de Neural Engine in te schakelen. De CPU is tot 15 procent sneller dan de A17 Pro CPU en de GPU is tot 20 procent sneller. Het interne ontwerp is opnieuw ontworpen met een nieuwe aluminium substructuur en geoptimaliseerd glas aan de achterkant om de warmteafvoer en chipprestaties te verbeteren. Met het nieuwe thermische ontwerp en de verbeteringen aan de A18 Pro-chip, ondersteunt de A18 Pro tot 20 procent betere aanhoudende prestaties. Hardwareversnelde ray tracing is tot 2x sneller.
De iPhone 16 Pro-modellen zijn uitgerust met de SDX71M-modem van Qualcomm, een aangepaste versie van de SDX70M die Apple vorig jaar gebruikte. Tests wijzen uit dat de iPhone 16 Pro-modellen tot 26 procent hogere 5G-snelheden hebben dan de iPhone 15 Pro-modellen. Naast snelheidsverbeteringen door 5G carrier aggregation, ondersteunt Qualcomm's Snapdragon X75-chip de 5G Advanced-technologie en is het stroomverbruik lager. In de Verenigde Staten kunnen iPhone-eigenaars verbinding maken met zowel mmWave- als sub-6GHz-netwerken, terwijl andere landen beperkt zijn tot sub-6GHz. mmWave 5G-netwerken zijn de snelste 5G-netwerken, maar mmWave heeft een korte reikwijdte en kan worden verstoord door gebouwen, bomen en andere obstakels, dus het gebruik ervan is beperkt tot grote steden en stedelijke gebieden, samen met locaties zoals stadions, luchthavens en andere plaatsen waar veel mensen samenkomen. Sub-6GHz 5G is wijdverspreider en beschikbaar in stedelijke, voorstedelijke en landelijke gebieden in de Verenigde Staten en andere landen. Als je een 5G-netwerk gebruikt, maak je meestal gebruik van sub-6GHz 5G. Sub-6GHz 5G is meestal sneller dan LTE, vooral wanneer middenbandspectrum wordt gebruikt, maar het is niet altijd de razendsnelle 5G die je verwacht.