Il più recente metodo di progettazione ha consentito di ridimensionare significativamente lo schema ottico di un ultrateleobiettivo da 500 mm. Utilizzando esclusive lenti convesse a bassa dispersione nella parte anteriore dell'obiettivo, si è ottenuta sia un'elevata correzione dell'aberrazione sia una lunghezza ridotta.

L’alto livello di tecnologia utilizzato presso l’unica fabbrica di SIGMA, lo stabilimento di Aizu, fornisce la precisione necessaria per la lavorazione degli esclusivi elementi, in vetro a bassa dispersione, di grande luminosità.
L'obiettivo ha un'eccellente correzione di tutte le aberrazioni, in particolare dell'aberrazione cromatica assiale, che non può essere corretta tramite il menu della fotocamera. Con tale soluzione si ottiene un'alta risoluzione che va dal centro, alla periferia dell'immagine.

Il SIGMA 500mm F5.6 DG DN OS Sports utilizza lenti rifrattive per prevenire bagliori e immagini fantasma caratteristici degli elementi ottici diffrattivi.
Le immagini prodotte non sono affette da flare o immagini fantasma, anche in condizioni di controluce o quando una fonte di luce diretta è inclusa nel campo di ripresa. Inoltre, grazie alle più moderne tecnologie, sono ridotti eventuali difetti causati da luci incidenti.

Per l'attuatore viene utilizzato un motore lineare HLA (attuatore lineare ad alta risposta), che si caratterizza per la sua elevata precisione grazie al controllo elettronico avanzato, nonché per il suo funzionamento silenzioso.
L'HLA permette una messa a fuoco automatica rapida e precisa, anche nelle riprese ultra-teleobiettivo come quelle di sport e di uccelli, per le quali è richiesta una messa a fuoco estremamente precisa.

Il più recente algoritmo di stabilizzazione ottica OS2 arriva fino a 5.0 stop di correzione.
L'obiettivo è dotato di un sistema operativo a due modalità: la modalità 1 è adatta per riprese generiche e la modalità 2 è ideale per riprese panning di sport motoristici e altri sport.
Nella modalità 2, il sistema operativo intelligente SIGMA, algoritmo appositamente progettato per le riprese panning, offre un'efficace stabilizzazione dell'immagine anche quando la fotocamera viene spostata verticalmente o diagonalmente, indipendentemente dall'orientamento orizzontale o verticale.
Ciò garantisce che il movimento del soggetto possa essere ripreso senza perdere l’effetto panning.

Il corpo dell'obiettivo è stato progettato per essere piccolo e leggero in linea con lo schema ottico notevolmente compatto. Non solo l'obiettivo è facile da usare a mano libera, ma resiste agli agenti atmosferici secondo le specifiche della linea Sports di SIGMA e possiede l'eccellente qualità costruttiva di tutti i componenti di cui SIGMA è orgogliosa.
Per ottenere barilotto così compatto, leggero e robusto, sono stati utilizzati materiali particolari come TSC e magnesio.
In particolare, le parti interne ed esterne in TSC arrivano a una tolleranza di un micron e che ha permesso sia di ridurre dimensioni dell’obiettivo sia di avere una finitura di alta classe.
La sofisticata tecnologia di lavorazione e produzione della fabbrica Aizu, unico polo produttivo SIGMA in Giappone, consente di avere obiettivi di alta precisione, elevate prestazioni e durata nel tempo.

L’innesto, l'anello di messa a fuoco manuale, gli interruttori e la carrozzeria sono tutti resistenti alla polvere e agli spruzzi per impedire che polvere e sporco penetrino nell'obiettivo.
Inoltre, la lente anteriore dell’obiettivo è dotata di un rivestimento idrorepellente e oleorepellente per facilitare la pulizia quando gocce d'acqua o polvere vi aderiscono.

Di serie un esclusivo paraluce leggero e resistente in TSC. La sua parte anteriore è gommata per proteggere la lente anteriore da abrasioni e graffi quando si appoggia l’obiettivo verticalmente su una qualsiasi superficie.

L’obiettivo, dotato di un interruttore Focus Limiter, permette di limitare la distanza di messa a fuoco AF, consentendo così una messa a fuoco rapida e precisa. Inoltre, l'obiettivo è dotato di tre pulsanti AFL che possono essere assegnati a una serie di funzioni tramite il menu delle fotocamere predisposte a tali funzioni.
I pulsanti AFL sono facili da usare, indipendentemente da come è orientata la fotocamera e consentono l'accesso alle impostazioni importanti in modo rapido e semplice.