Компанията HOYA CORPORATION PENTAX Imaging Systems Division реши да навлезе в пазара на средноформатните цифрови DSLR-фотоапарати със своя дебютант, който е с названието PENTAX 645D. Прототипът на устройството беше показан още в хода на изложението Photo Imaging Expo 2005, но от тогава е минало много време, като на моменти работата по проекта е спирала и след това е била възобновявана, като най-накрая от пресцентъра на производителя официално обявиха пускането на DSLR-апарата.

Камерата е с тегло от 1400 гр (без литиево-йонната батерия D-LI90) и притежава надеждна рамка от алуминии специално шприцована и корпус с черен цвят и размери 156 x 117 x 119 мм, изготвен от магнезиева сплав и стомана. Моделът е оборудван с 40-мегапикселов CCD-сензор от Kodak с размери 44 x 33 мм (чувствителност от 200 до 1000 единици ISO). За обработката на изображенията се грижи фирменият процесор PRIME (PENTAX Real Image Engine) II, а за ефективното отстраняване на прах и мръсотия от матрицата се използва усъвършенстваният механизъм DR (Dust Removal) II. В допълнение, в апарата присъства нова система за 11-точково автоматично фокусиране SAFOX IX+, а така също и оптичен визьор на базата на трапецовидна призма с фокусен екран Natural Bright Matte. Следва да се отбележи и наличието на ярък 3-инчов TFT-екран с резолюция около 921000 пиксела.

Що се касае до останалите технически характеристики, то те изглеждат така:

- Възможност за получаване на снимки с висока резолюция 7264 x 5440 пиксела (поддръжка на форматите JPEG и RAW);
- Настройки на баланса на бялото: Auto, Daylight, Shade, Cloudy, Fluorescent (D, N, W, L), Tungsten, Flash, CTE, Manual (три нива) и Color Temperature;
- Настройки на изображението: Bright, Natural, Portrait, Landscape, Vibrant, Muted, Reversal Film и Monochrome;
- Режим на снимане: Program AE, Sensitivity Priority, Shutter Priority, Aperture Priority, Shutter & Aperture Priority, Metered Manual, Bulb и X-Speed;
- Функции Hyper Program и Hyper Manual;
- Интерфейси USB 2.0 Hi-Speed и HDMI Type C Mini, видео изходи (NTSC/PAL), DC-вход;
- Съвместим с карти памет от стандарта SD и SDHC.