S的成功，使得整个系列得以延续 。接下来的几年里，三星通过周期性的更迭巩固了S系列的声势，当时的安卓阵营确实也需要一款机器来正面对抗iPhone 。
在2011年2月发布的Galaxy S2上，手机屏幕增大到4.3英寸，厚度也缩小到8.49mm（iPhone 4为9.3mm）；三星开始搭载自研的1.2GHz猎户座双核处理器Exynos 4210，同时将RAM升级至1GB并加入NFC支持，续写了S系列的顶级配置 。
此外三星Galaxy S2内置800万像素镜头，支持全景拍摄和1080P的高清视频录制，是当时手机视频录制的最高规格 。无论是设计ID还是硬件配置，三星Galaxy S2都无可挑剔 。最终超4000万台的销量给HTC带来了巨大冲击，也注定让这部手机成为S系列的里程碑 。
2012年5月，三星Galaxy S3发布，配备4.8英寸的720P Super AMOLED屏幕，区别于此前的方正造型，S3的外观首次采用了“鹅卵石”式的圆润设计，同时按键由方正改为细长 。配置上，猎户座Exynos 4412四核处理器也是当时性能最为出色的CPU之一 。
三星对S Voice语音助手、Pop Up Play画中画功能以及Smart stay等软件层面的深耕使得智能手机的实用性实现飞跃，尤其对于相机功能的优化，提升了人脸识别、自动对焦等功能的使用体验 。硬件领跑智能手机市场之时，由硬件延伸出来的软件创新打动用户，从而进一步推动了三星的市场占有率 。
最直观的表现就是S3的升级版三星Galaxy S4两个月销量破两千万 。S4搭载4.99英寸1080P分辨率屏幕，配合窄边框设计使得视觉冲击力十足 。基于自家的原材料供应链，三星自研Exynos 5 Octa八核处理器，后置摄像头像素达1300万，引入“Dual Shot”（前后镜头同时拍照）功能 。
基于基于Android 4.2.1的定制系统日渐成熟，在体验上大幅追赶iPhone，并且三星还支持“浮窗预览”(Air View)和“手势感应”(Air Gesture)等功能，发挥出大屏操作的优势 。至此可以说三星旗舰树立了良好的口碑，并且在销量上表现不俗，这为以后的变革提供了坚实的基础 。
03S系列的变革2014年发布的S5硬件配置依旧顶级，搭载5.1英寸的1080p Super AMOLED屏幕，配备2GB RAM以及2800mAh大容量电池，后置1600万像素镜头的同时支持录制4K视频，并且支持IP67级别的防水防尘 。
但外观方面与前代区别不大，并没有吸引到足够多的消费者，围绕S系列的变革就此开始 。
2015年3月，三星Galaxy S6/S6 edge发布，后者实现了了双面玻璃与金属中框的结合，并保持了超薄的机身：三星Galaxy S6系列又一次集合行业的顶尖配置，三星Exynos 7420 八核 2.1GHz处理器，3GB RAM，拥有快速充电、无线充电以及心率识别等诸多创新功能，厚度却不到7mm，并在系统层面增添S助手 。
可以说在S6系列上，三星去掉可拆卸电池，使得机身更为一体化；双面玻璃的引入也使得机身更为紧凑高档 。无论是原本的硬件优势，还是工业设计，都再一次实现了突破，三星的曲面屏基因也是在这一代产品初现端倪 。
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