新一代500mm超望遠定焦鏡頭，採用2片螢石鏡片及加入SWC鍍膜，配備達4級快門防震的光學影像穩定器，新增IS Mode 3及Power Focus模式，加上氟塗膜及防盜設計，為專業攝影師提供高畫質影像、專業級操控及堅固可靠的鏡頭。
500mm的超望遠焦距能帶來超越肉眼可達的視野，提供獨特的影像壓縮感，故為生態攝影師所愛用。
為應對不同追蹤自動對焦情況，EF 500mm f/4L IS II USM同樣配備『AF暫止按鈕(AF-Stop)』及『對焦預設(Focus Preset)』功能。加上專為EOS Movie短片拍攝提供流暢均速的手動對焦效果的電動對焦（Power Focus）模式，令玩家提供最全面的專業對焦功能。
鏡頭採用全新12組16片鏡片設計的光學系統，以2片大口徑螢石鏡片大大降低常見於望遠鏡頭的次色差現象，提供高對比度及高解析度的優質影像。鏡頭加入 Canon 獨有的SWC塗膜（次波長結構塗膜）以減低畫面中強光源進入鏡頭時所產生的鬼影。最近對焦距離亦縮短至3.7公尺，帶來高達0.15x 的放大倍率，能更靠近主體拍攝，帶來更大的拍攝靈活度。
另外，為進一步提高鏡頭的耐用性，以助專業攝影師應付嚴峻的戶外拍攝環境，鏡頭最前及最後端的鏡片加入高度防油防水的氟塗膜(Fluorine Coating)，讓鏡片更易於清潔從而時刻提供最佳影像。此外，鏡身外殼各接口、按鈕以及接環均加入防塵防水滴設計#，讓攝影師拍攝時無懼天氣影響。鏡頭亦加入防盜設計，玩家可於三腳架環鎖扣內加設手提電腦的防盜金屬線^，即使工作時需要暫時離開鏡頭，仍可以鎖上鏡頭增加安全性。
新一代鏡頭特別於光學及結構上作出多方面改良，在影像畫質提升的同時，亦大大減輕了鏡頭重量而成為同級中最輕巧*。EF 500mm f/4L IS II USM採用2片螢石鏡片的全新光學設計，並且以有效抑制鬼影的SWC塗膜取代上一代的新月形防眩光鏡片(Meniscus Lens)令重量大幅減輕。結構方面，透過電腦的精確模擬設計，更有效運用鎂合金及加入鈦金屬零件，於保持鏡頭強度的同時亦大大減輕多餘的重量，再配上全新設計的小型影像穩定器，從內至外減輕鏡身重量。因此，EF 500mm f/4L IS II USM比上一代減輕了約680克(約17.6%)，減輕了攝影師工作時的負擔。
EF 500mm f/4L IS II USM配備了更小型、輕巧及高性能的全新光學影像穩定器(IS)，採用低阻力的走珠式結構及及以VCM馬達(Voice Coil Motor音圈馬達)設計，提供達4級快門的穩定效果，再配合鏡頭的f/4光圈，大大提升光線不足時的穩定望遠能力。IS Mode 2採用了新的演算法，能更有效地感應搖鏡拍攝的方向，減低畫面的搖晃從而優化防震效果。新加入專為長時間拍攝動感場面的攝影師而設IS Mode 3，透過以電子方式鎖定影像穩定器補償鏡片於光軸中心，容許半按快門作自動對焦時，影像穩定器只進行計算而暫時不作出震動補償，讓搖鏡拍攝時的觀景器畫面更自然舒適；直至完全按下快門作曝光時，影像穩定器才根據早前的數據作出防震補償，提供同樣出色的防震效果。
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* 截至2012年5月31日，重量包括三腳架環
# 需配合EOS-1D系列同時使用，但不建議於雨中使用。
^ 需自行購買防盜金屬線
