Dieses wurde in vielerlei Hinsicht weiterentwickelt und hat laut Imacon kaum noch Gemeinsamkeiten mit dem Vorgänger. Insbesondere ermöglicht die neue CCD-Halterung eine wesentlich genauere Positionierung des Sensors, was im 4-shot-Modus zu einer besseren Registerhaltigkeit der Farben führt und außerdem einen zusätzlichen Micro-Step-Modus ermöglicht. Hierbei wird der Sensor zwischen den Teilaufnahmen nur um einen halben Pixel verschoben, wobei 144 MB große Bilddateien entstehen. Im 1-shot- und 4-shot-Modus beträgt die Dateigröße 36 MB.
Als Sensor kommt in der FlexFrame 3020 der bekannte 6-Mio.-Pixel-Chip von Philips zum Einsatz, der eine Auflösung von 2.000 x 3.000 Punkten bietet. Die Algorithmen für die bei 1-shot-Aufnahmen erforderliche Interpolation wurden von Imacon neu entwickelt und sollen laut Hersteller eine höhere Bildqualität liefern als die vom Vorgängermodell. Eine weitere Besonderheit des neuen Rückteils besteht darin, daß es bereits standardmäßig mit einem tragbaren Controller ausgeliefert wird, der über Batterien betrieben werden kann und somit auch einen Außeneinsatz des Kamerasystems ermöglicht. Der Preis für das Rückteil inklusive Controller, Batterie und SCSI-Firewire-Converter liegt bei 45.000 Mark.