Όπως το iPhone 12 Pro, έτσι και το iPhone 12 Pro Max διαθέτει τρεις αισθητήρες κάμερας 12 megapixel στο πίσω μέρος, δίνοντας κάλυψη Ultra Wide, Wide και Telephoto. Αλλά οι ομοιότητες τους τελειώνουν κάπου εδώ.
Το Ultra Wide προσφέρει διάφραγμα f / 2,4 και οπτικό πεδίο 120 μοιρών, ενώ το Wide διαθέτει διάφραγμα f / 1,6. Για το Telephoto, το διάφραγμα στο Max πηγαίνει στο f / 2.2 αντί για f / 2.0 που χρησιμοποιείται στο Pro, το οποίο μας λέει ότι το max είναι ένα βήμα ποιό πάνω.
Επίσης, το iPhone 12 Pro Max έχει καλύτερο συνολικό εύρος οπτικού ζουμ, με το οπτικό ζουμ να είναι 2,5x έναντι του 2x που βρίσκουμε στο Pro. Στην πραγματικότητα, αυτό δίνει στο iPhone 12 Pro Max ένα ελαφρώς καλύτερο εύρος οπτικού ζουμ 5x έναντι 4x που έχουμε στο Pro, καθώς και μια βελτίωση του ψηφιακού ζουμ που από 10x πάει σε 12x.

Σε ακτινογραφία που έκανε το ifixit όταν ανέλυσε το iPhone 12 Pro Max, φάνηκε ότι η ευρεία κάμερα του iPhone 12 Pro Max επωφελείται επίσης από το αναβαθμισμένο σύστημα σταθεροποίησης οπτικής εικόνας που ονομάζεται sensor-shift, το οποίο μετακινεί φυσικά τον αισθητήρα γύρω από την κάμερα με παρόμοιο τρόπο όπως τα συστήματα οπτικής σταθεροποίησης εικόνας (OIS) που βρίσκουμε σε ορισμένες DSLR κάμερες χωρίς καθρέφτες (mirrorless). Κάνοντας έτσι έως και 5.000 ρυθμίσεις ανά δευτερόλεπτο, το σύστημα της Apple μπορεί να βοηθήσει στην παραγωγή πιο σταθερών λήψεων σε σύγκριση με το σύστημα αλλαγής φακών που χρησιμοποιείται συνήθως για συστήματα OIS smartphones.
Η Apple έκανε επίσης τον αισθητήρα της κάμερας Wide καλύτερο για φωτογραφίες με χαμηλό φωτισμό κάνοντάς τον 47% μεγαλύτερο. Καθώς η ανάλυση παραμένει η ίδια, αυτό σημαίνει ότι κάθε pixel του αισθητήρα συλλέγει περισσότερο φως, γεγονός που το καθιστά πιο αποτελεσματικό στη συλλογή δεδομένων φωτός για λήψεις. Αυτή είναι η πιο ορατή αλλαγή που θα δουν οι περισσότεροι χρήστες, με φωτογραφίες που τραβήχτηκαν με iPhone 12 Pro Max σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο μοντέλο iPhone.

Επίσης η συστοιχία της κάμερας βρίσκεται σε αρκετά μεγαλύτερη προεξοχή στο πίσω μέρος του τηλεφώνου.