设计上Z 24-70mm f/4 S与Z35mm f/1.8 S同属S系列，风格保持一致。镜身没有显眼的金色铭牌，通体黑色显得很是低调。镜头对焦环、变焦环采用金属条棱，在环的两侧采用与单反机身类似皱褶涂层，而在镜头后端又采用细磨砂面，这使得后端部分要比前中段更加“光亮”。另外，尼康在Z 24-70mm f/4 S镜身上做了多处密封设计，以提升防尘防滴溅能力。
镀膜方面，Z 24-70mm f/4 S采用纳米结晶涂层减少鬼影和眩光。另外，这款镜头的前表面还采用了氟涂层，易于清洁保养。
尼康Z 24-70mm f/4 S前端为变焦环后端为对焦环，对于一款AF镜头来说显然变焦环更为常用，所以变焦环更为宽大，但在靠前的位置，如果遮光罩反扣会影响转动操作。对焦环和变焦环的阻尼比较适中，操作中并无紧涩或松垮的感觉。
索尼FE 24-70mm F4 ZA OSS与尼康Z 24-70mm f/4 S长度对比
24mm端和70mm端伸缩状态
这里要重点谈谈变焦环，尼康为了让这款镜头紧凑小巧并具有良好的光学性能，在镜身上采用可伸缩装置，可通过旋转变焦环来打开/关闭，类似设计我们在Nikon1 10-30套头上见过，只不过这次无需按下按钮再拧动。平时收纳状态长度仅有88.5mm，比索尼FE 24-70mm F4 ZA还短，但这款镜头需要拧开才能使用，在使用状态下无论是24mm端还是70mm端都要比索尼长一截。如此看来“便携式”主要指收纳状态，总长度较短方便携带。
泰国生产
此外，与Z35mm f/1.8 S一样，用户通过相机的菜单可以对控制环（对焦环）进行设置，被设置后的控制环可以实现对于对焦（M/A）、或者光圈或者曝光补偿中的一个进行调整的功能。使拍摄过程更加直观流畅。
为了同时适用于静止图像和视频的高精度自动对焦控制，这款镜头采用步进马达实现安静的自动对焦。得益于微单相机短法兰距，这款镜头最近对焦距离约为0.3m，具备一定近摄能力。此外，为了适应视频录制，尼康有效补偿了对焦呼吸（调整对焦时视角发生变化），减轻多种操作音（AF驱动、光圈驱动、控制环操作）。此外，方便的光圈控制使录制视频时图像的亮度自然过渡。
镜头卡口部分，Z卡口采用全电子设计，11个触点实现镜头和相机高速的信息传输。那么Z镜头自然与E镜头一样没有光圈连动杆。这种电磁光圈镜头镜筒内配备带驱动装置的光圈叶片元件，通过来自机身的电子信号控制光圈，这样设计电磁光圈装置在连拍期间也能有效控制光圈，有助于实现稳定的光圈控制。
