小米13的发布还引发了不少针对小米13 Ultra的猜测，据微博博主智慧皮卡丘爆料，小米13 Ultra最高将配备16GB内存，但似乎没有1TB容量的版本。

推测小米13 Ultra的工业设计和12S Ultra相反，底部是圆形方台，顶部是长方形摄像头。小米13 Ultra应该会配备索尼IMX989旗舰传感器，徕卡专业光学镜头也不应该缺席。更重要的是，相比小米13和13 Pro，小米13 Ultra作为本系旗舰，应该会加入潜望式长焦镜头。

上一代小米12S Ultra配备4800万像素潜望镜长焦镜头，相当于120mm焦距。它支持OIS光学防抖，可以实现120倍数码变焦。作为新旗舰，小米13 Ultra的变焦规格应该至少与12S Ultra一致，新品将于明年上半年登场，售价也很可能会看齐小米12S Ultra。