Les débits de données plus élevés sont rendus possibles grâce à une technique de transmission similaire à PCI-Express ou Serial ATA, qui nécessite en plus des deux paires de fils de données existantes (D+/D-) dans le câble, deux autres paires de fils, ainsi qu'une connexion de masse supplémentaire. Comme cinq contacts supplémentaires sont donc nécessaires dans les connecteurs, de nouveaux connecteurs et câbles sont introduits avec l'USB 3.0. Ces nouveaux connecteurs de type A sont rétrocompatibles avec les précédents. Les appareils USB existants peuvent toujours être utilisés avec l'USB 3.0, et les nouveaux appareils 3.0 peuvent également fonctionner sur d'anciens hôtes 2.0 ou 1.0/1.1. Une exception concerne les connecteurs de type B, Mini-B, Micro-B et Mini-A. Bien que les anciens connecteurs puissent être utilisés dans de nouvelles prises, il n'est pas possible d'utiliser de nouveaux connecteurs dans d'anciennes prises sans adaptateurs.