नेक्सस 5 सबसे पेहेला एंड्रॉयड उपकरण है, जिसमे एंड्रॉयड 4.4 "किट्केट" है, जो की एक ताज़ा इंटरफेस है, जिसके साथ बेहतर प्रदर्शन, बेहतर न्फ्सी सपोर्ट (जैसे की एक स्मार्ट कार्ड का अनुकरण करना) है। इसमे एक नये "एच डी आर+" कैमरा शूटिंग मोड के साथ नेटिव प्रिंटिंग कार्यशीलता है। जिसके साथ स्क्रीन रेकॉर्डिंग यूटिलिटी और नयी और सुधारी हुई कार्यशीलता है।

ये उपकरण गूगल होम के साथ बेचा जाता है, जो की एक रिडिज़ाइंड होम स्क्रीन है। जिसकी सहायाता से उपयोगकर्ता जल्दी से गूगल होम पर पहुच जाते हैं। इसकी मदद से तुरन्त ही आप आवाज खोज कर सकते हैं। स्टॉक होम स्क्रीन की जैसे ये गूगल होम एंड्रॉयड का हिस्सा और गूगल की सर्च अप्लिकेशन का हिस्सा है।

हनगाउट्स, जो की अब टेक्स्ट मेसेजिंग को भी सपोर्ट करता है, अब दीफाउल्ट टेक्स्ट मेसेजिंग अप्लिकेशन है।

दिसंबर 2013 में नेक्सस 5 को एंड्रॉयड 4.4.1 की अपडेट मिलनी शुरु हुई, जो की ऑटो फोकस, सफेदी का संतुलन, एच डी आर+ और अन्य कैमरे की दिक्कते सही कर रही थी और इस अपडेट ने कैमरे की अन्य समस्याओ को भी सही कर दिया था। इस अपडेट ने कुछ अप्लिकेशन्स में कम वॉल्यूम के मुद्दे को भी सही कर दिया था। एंड्रॉयड की 4.4.2 की अपडेट थोडे दिनो बाद आना शुरु हो गयी, जिसने अन्य बग फिक्सस और सुरक्षा के सुधार सही किये।

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