Về thiết kế, Butterfly 3 có nhiều điểm tương đồng với HTC One M9. Tuy nhiên, vỏ kim loại đã được thay thế bằng lớp vỏ nhựa thời trang.
Về cấu hình, mẫu điện thoại thông minh mới nhất của HTC sở hữu màn hình 5,2 inh độ phân giải 1440 x 2560, CPU Snapdragon 810 tám nhân cùng RAM 3GB. Ngoài ra, máy được trang bị camera phía sau 20MP, camera phía trước lên đến 13-MP hỗ trợ chụp ảnh selfie hiệu quả. Ngoài việc trang bị dung lượng lưu trữ 32GB, Butterfly 3 còn hỗ trợ mở rộng dung lượng qua thẻ nhớ MicroSD và LTE, pin lên đến 2,700mAh. Máy cũng được trang bị đầy đủ các kết nối gồm NFC, Bluetooth 4.0, Wi-Fi a/b/g/n/ac, microUSB, GPS.
Khi ra mắt, Butterfly 3 sẽ có sẵn trong ba màu gồm đỏ, trắng, xanh. Sau Nhật bản, Butterfly 3 có thể sẽ phát hành phiên bản quốc tế trong vài tháng tới.