Το Xiaomi 12 Ultra έρχεται με μια ασυνήθιστη εμφάνιση, όπως φαίνεται από κάποιες θήκες που διέρρευσαν, ενώ ο ολλανδικός ιστότοπος LetsGoDigital απέκτησε πρόσβαση και δημοσίευσε τρισδιάστατα concept renders του τηλεφώνου.
Η κύρια κάμερα και το ultrawide snapper θα βρίσκονται στο κέντρο και στα αριστερά του πίσω πάνελ, ενώ ο τηλεφακός περισκοπίου θα βρίσκεται στο κάτω μέρος. Υπάρχει μια τέταρτη κάμερα στην κορυφή, η οποία θα μπορούσε να είναι ένας αισθητήρας ToF ή ένας μικρότερος τηλεφακός στην περιοχή 2x-3x. Οι υπόλοιπες εγκοπές προορίζονται για το φλας LED, τον αισθητήρα φωτός και το PDAF.
Νωρίτερα μέσα στη χρονιά, ένας αξιόπιστος χρήστης αποκάλυψε ότι η Leica έχει συνάψει συμφωνία με τη Xiaomi και η εγκατάσταση του 12 Ultra θα φέρει το λογότυπό της. Αν και αυτό δεν έχει επιβεβαιωθεί ακόμη από τη μάρκα, μια τέτοια πρακτική δεν είναι ασυνήθιστη, με τη ZEISS να έχει επίσης πολλούς συνεργάτες όπως είναι η vivo, η Sony και η Nokia.