Sercem aparatu Leica M11 jest pełnoklatkowa matryca BSI CMOS z technologią Triple Resolution. Surowe pliki w formacie DNG oraz JPEG-i mogą być rejestrowane z rozdzielczością 60, 36 lub 18-milionów pikseli, zawsze przy wykorzystaniu pełnego obszaru matrycy. Przy wyborze 60-mln pikseli M11 umożliwia uzyskanie bardzo wysokiej jakość obrazu i rozdzielczości, która wykorzystuje pełny potencjał optyczny najnowszych obiektywów Leica APO systemu M.

Konstruktorzy aparatu dali możliwość działania również w niższej rozdzielczości 36 lub 18 – mln pikseli co w wyjątkowych sytuacjach umożliwia przyspieszenie działania aparatu, zwiększenie liczby zdjęć seryjnych, a także zapisywanie mniejszych plików, co będzie niezwykle przydatne np. na wyjazdach, lub gdy chcemy skorzystać z wysokich wartości ISO.

Przed sensorem M11 został umieszczony specjalny filtr IR + UV. Składa się on z dwóch niezwykle cienkich, połączonych warstw szkła, dzięki temu zapewnia skuteczną korekcję nawet najbardziej ukośnych promieni padającego światła. Dodatkowo ten nowy układ filtrów sprawia, że aparat naturalniej odwzorowuje barwy.

Starannie zoptymalizowana konstrukcja Leiki M11 nastawiona jest na wydajność i ergonomię jednocześnie zachowując wygląd tradycyjnej Leiki M. Elementy sterujące zostały rozmieszczone w charakterystycznym układzie wokół nowego ekranu dotykowego o wysokiej rozdzielczości 2,3-miliona pikseli. Struktura menu M11 pozostaje spójna ze strukturą aparatów Leica SL2 i Q2 – czyli jest to znany i lubiany interfejs.

Leica M11 ma zakres czułości od ISO 64 do 50 000; rejestruje 14-bitową głębię kolorów i ma 15-stopniowy zakres dynamiczny. Dzięki procesorowi Maestro III, Leica M11 ma płynną i responsywną pracę, nawet przy najwyższej rozdzielczości i jakości obrazu. Dzięki opcjonalnej migawce elektronicznej aparat może "pochwalić się" najkrótszym czasem otwarcia migawki wynoszącym 1/16 000 sekundy. Umożliwia to pracę z szeroko otwartymi przysłonami, w jasnym świetle bez filtrów ND. M11 to pierwszy aparat dalmierzowy, który będzie miał dostępny tryb pomiaru wielopolowego w trakcie pracy wizjerem optycznym, dając fotografującym cenne narzędzie do precyzyjnego pomiaru parametrów panujących na fotografowanej scenie.

 
Czarny wariant Leiki M11 ma górną płytę wykonaną z wysokiej jakości stopu aluminium, który został pokryty szczególnie odporną na zarysowania powłoką. Dzięki takiemu rozwiązaniu korpus jest około 20% (100 gram) lżejszy niż jego srebrno-chromowany odpowiednik, który ma klasyczną mosiężną płytę górną i waży 640 gram.
 

Unikalne w M11 jest celowe pominięcie tradycyjnej dolnej płyty, co zapewnia fotografującym bezpośredni dostęp do akumulatora i karty SD. Oprócz gniazda kart SD, Leica M11 jest wyposażona w wewnętrzną pamięć wynoszącą 64 GB. W rezultacie M11 jest pierwszym modelem M, który zapisuje pliki obrazów jednocześnie na dwóch różnych nośnikach pamięci. Akumulator 1800 mAh ma w sobie aż o 64% więcej energii niż w poprzedniej generacji. W połączeniu z bardziej wydajną pracą aparatu umożliwia znacznie dłuższą pracę na jednym ładowaniu. Ponadto nowo dodany uniwersalny port USB-C służy również do ładowania akumulatora aparatu za pomocą większości ładowarek USB-C.