Xét về thiết kế, Desire 510 có kiểu dáng hơi to với kích thước 139,9 x 69,8 x 10 mm và trọng lượng khoảng 158 gram. Sản phẩm sử dụng màn hình cảm ứng điện dung rộng 4,7 inch với độ phân giải (480 x 854 pixel).

Phần vỏ ngoài của Desire 510 sử dụng chất liệu nhựa được phủ lớp sơn nhám giúp tránh bám dấu vân tay khi sử dụng lâu. Máy có camera chính 5.0 Mpx có khả năng quay video chuẩn Full HD và camera phụ có độ phân giải VGA.

Do được thiết kế ở phân khúc tầm trung nên Desire 510 được HTC trang bị bộ VXL bốn nhân Qualcomm Snapdragon 410 có tốc độ 1,2 GHz, bộ nhớ RAM 1 GB và bộ nhớ trong 8 GB. Sản phẩm cũng được hỗ trợ khe cắm thẻ nhớ lên đến 128 GB.

Khi được bán ra chính thức, Desire 510 chạy trên hệ điều hành Android 4.4.3 với giao diện HTC Sense 6.0 được tích hợp sản BlinkFeed độc đáo giúp người dùng có thể truy cập thông tin nhanh chóng. Sản phẩm sử dụng pin Li-Ion có dung lượng 2100 mAh.