HTC Desire 501 dysponuje 4,3-calowym wyświetlaczem Super LCD 2 o rozdzielczości 800 x 480 px. Wewnątrz smartfona producent umieścił dwurdzeniowy procesor z zegarem 1,15 GHz wspierany przez 1 GB pamięci RAM. Na dane użytkownika przeznaczono 8 GB pamięci flash, którą można rozszerzyć za pomocą karty MicroSD.
Nowy smartfon HTC obsługuje łączność WiFI 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.0, GPS oraz NFC. Producent wyposażył go w dwa sloty na karty micro SIM, z czego jeden wspiera transmisję danych w standardzie HSPA (do 14,4 Mb/s).
Desire 501 ma aparat 8 Mpix oraz kamerkę do wideorozmów z matrycą 2,1 Mpix. Urządzenie wyposażono ponadto w dwa głośniki stereo wspierane przez technologię HTC BoomSound. Całość zasila bateria o pojemności 2100 mAh. Konstrukcja smartfona ma natomiast wymiary 128,5 x 66,9 x 9,8 mm i waży 130 gramów.
