Der Raspberry Pi Zero 2 W ist der langersehnte Nachfolger des beliebten Raspberry Zero W – mit vielen Upgrades, aber im gleichen Formfaktor. Er verfügt über eine Quad-Core 64-Bit Arm Cortex-A53 CPU, die mit 1 GHz getaktet ist. Das Herzstück des Boards bildet ein Raspberry Pi RP3A0 System-in-Package (SiP), das einen Broadcom BCM2710A1 Chip mit 512 MB LPDDR2 SDRAM integriert. Der aktualisierte Prozessor versorgt den Pi mit 40% mehr Single-Thread-Leistung und fünfmal mehr Multi-Thread-Leistung als der ursprüngliche Single-Core-Raspberry Pi Zero. Der Raspberry Pi Zero 2 W bietet 2.4 GHz 802.11 b/g/n Wireless LAN und Bluetooth 4.2, zusammen mit Unterstützung für Bluetooth Low Energy (BLE) und modularer Konformitätszertifizierung. Das Board verfügt über einen microSD-Kartensteckplatz, einen CSI-2-Kameraanschluss, einen USB On-The-Go (OTG)-Anschluss und eine freie Fläche für einen HAT-kompatiblen 40-poligen GPIO-Anschluss. Die Stromversorgung erfolgt über eine Micro-USB-Buchse. Die Videoausgabe erfolgt über einen Mini-HDMI-Anschluss. Ein Composite-Video-Ausgang kann bei Bedarf einfach über Testpunkte zur Verfügung gestellt werden.
Da der Raspberry Pi Zero 2 W die gleiche Grösse und Anschlusspositionierung wie vorherige Zero-Modelle hat, können vorhandene Gehäuse weiterhin genutzt werden.