Seria Fitbit Sense obejmuje głównie stylowe, dobrze chronione i wysoce wyrafinowane smartwatche, które konkurują z Apple Watch, Samsung Galaxy Watch i innymi smartwatchami premium. Są zabezpieczone przed przypadkowym wnikaniem wody, wyposażone w kolorowy ekran AMOLED i mogą odbierać połączenia ze smartfona podłączonego do zegarka. Wszyscy przedstawiciele tej serii korzystają z systemu Fitbit OS i są wyposażeni w nowoczesne moduły Bluetooth umożliwiające efektywne parowanie ze smartfonem.


Jeśli porównamy zegarek Sense z nieco tańszymi modelami Fitbit Versa, zobaczymy, że Sense potrafi mierzyć EKG, obsługuje znacznie więcej różnych trybów sportowych (z subskrypcją Fitbit Premium) oraz jest wyposażony w barometr i wysokościomierz. W przeciwnym razie są to typowe smartwatche premium, które mogą przeprowadzać kompleksowe pomiary szerokiej gamy wskaźników fizycznych, obsługują płatności zbliżeniowe, mają poważne narzędzia nawigacyjne (GPS, aGPS, GLONASS) i mogą całkowicie zastąpić każdy popularny tracker fitness.

Do końca 2023 roku w serii Sense wypuszczono 2 modele zegarków – oryginalny Sense 2020 oraz ulepszony Sense 2, który Google wprowadził zimą 2023 roku. Sense 2 posiada ciągły elektrodermalny czujnik aktywności skóry (GSR), który mierzy poziom pobudzenia emocjonalnego związanego ze wzmożoną aktywnością gruczołów potowych, pozwalając na bardziej precyzyjne i spójne zmiany poziomu stresu. Ponadto zegarek zapewnia ciągłe monitorowanie tętna w połączeniu z monitorowaniem aktywności, stresu i snu. Google obiecał także dodać obsługę systemu płatności Google Wallet i Google Maps.