FiiO X5S выполнен на основе доработанной ОС Android версии 5.1. Кастомизации подверглась та часть программного обеспечения операционной системы, которая отвечает за обработку аудио. В результате разработчики FiiO получили улучшенное звучание, повышенную производительность устройства в целом, а также экономичное использование заряда аккумулятора. Новый плеер может работать в двух режимах: Pure Music и Android. В первом из них возможно только воспроизведение музыки — никаких посторонних приложений не запускается, чтобы звук был максимально чистым. В режиме Android вы можете устанавливать и запускать любые приложения для этой ОС.