1000 cm3-es négyhengeres soros motor.

A henger függőleges tengelye 32 fokkal előre döntve lett elhelyezve. Ennek köszönhetően optimálisan alakul a súlypont, és a súlyelosztás az első kerékre összpontosul, amely a szupersportmotorok esetén elengedhetetlen a pontos kormányzás és a lehető legjobb első visszajelzés terén.

Az S 1000 RR hajtás főtengelye egy darabba öntött edzett acélból készül, és az egyenletes gyújtásközök érdekében hagyományos 180 fokos forgattyúszöggel rendelkezik. Az önbeálló csapágyak hajtókarjai szintén edzett acélból készültek az öntött alkatrészek különösen kis tömege érdekében. 103 mm-es hosszuknak köszönhetően a hajtáslánc alacsony, kompakt méretű, ezáltal kedvező súlypontot tesz lehetővé, és a dugattyúkra ható, mérsékelt oldalirányú erők mellett is nyugodtan jár a motor. A dugattyúcsapok kenéséről a hajtókar függőleges tengelyéhez képest 45 fokos szögben, a felső hajtókarszemben elhelyezkedő két kenőfurat gondoskodik. A jól bevált ún. cracking eljárással vízszintesen elválasztott hajtókarok további központosítást nem igénylő, rendkívül precíz illeszkedést biztosítanak.

Kovácsolt, könnyű, 80 mm átmérőjű dugattyúk dolgoznak a nikazillal bevont hengerfuratokban. Két, optimális súrlódású, keskeny dugattyúgyűrűvel és egy háromrészes olajlehúzó gyűrűvel rendelkeznek.

Az égéstér, a dugattyútalp és a szelepemelők lapos kivitele termodinamikailag rendkívül előnyös égési folyamatot eredményez, és optimális súlyeloszlású dugattyútalpat eredményez. A dugattyú tömege csapokkal és gyűrűkkel együtt mindössze 253 gramm. A hőelvezetés érdekében a nagy hőterhelésnek kitett dugattyútalpak hűtése a főtengelyházban lévő olajfúvókákkal valósul meg. Ennek köszönhetően szélsőséges körülmények között is megbízhatóan tud üzemelni, és hosszabb élettartamúvá válik a motor.

A főtengely közepén két részre osztott vízszintes henger-főtengelyház nagy szilárdságú alumíniumötvözetekből készül. A kokillaöntési technológiával előállított kompakt felső rész a négy hengert és a forgattyúház felső csapágybakját fogja össze merev egységgé. Emellett a ház felső része tartja a könnyű és kis helyigényű hatfokozatú váltót. A vízköpennyel körülvett hengerblokk a maximális merevség érdekében ún. „closed deck” kialakítással rendelkezik.

A hengerfej és a szelepvezérlés döntően meghatározza a motor teljesítményképességét, teljesítménykarakterisztikáját, az égési folyamat hatékonyságát és az üzemanyag-fogyasztást. A négyszelepes hengerfej tervezése során a csatornák tökéletes geometriáját, a kompakt méretet, az optimális termodinamikát, valamint a hatékony hőháztartást vették figyelembe. A hegyes szelepszög révén teljesen egyenesek a szívónyílások és kompakt az égéstér, ami nagy sűrítési arányt és optimális hatásfokot eredményez.

A merevségre, a minimális mozgó tömegre és a szelepek optimális időkeresztmetszetére vonatkozó kritériumok teljesítése mellett az optimális teljesítmény és a maximális sebesség érdekében a hajtómű két felső vezérműtengelyt magába foglaló szelepvezérléssel lett ellátva. Tökéletesen ötvözi a maximális merevséget és a szelepvezérlés mozgó alkatrészeinek minimális tömegét a kompakt méretekkel rendelkező hengerfejjel.

A szelephézag kompenzálása a rugótányérokban vezetett rendkívül kicsi, könnyű állítólapkák segítségével történik. A szívóoldalon a rugótányérok könnyű, nagy teljesítményű alumíniumból készülnek. A szelepemelős szelepvezérlésnél a mozgó tömeg kisebb, mint a hasonló emelőtőkés megoldás esetén. A kis oszcilláló tömeg lehetővé teszi a bütyökprofilok magasabb szelepgyorsulását és a nagyobb szelepnyitási időkeresztmetszeteket.

A sorozathoz tartozó modellek névleges fordulatszáma hivatalosan 14 200 percenkénti fordulatszám, pusztán mechanikai szempontból azonban ennél lényegesen többet is kibír. A 80 mm-es, nagy hengerfurat jóvoltából a lehető legnagyobb, és ezáltal a teljesítménynek maximálisan kedvező szeleptányér-átmérő kialakítására lett lehetőség. A szívóoldalon 33,5, a kipufogóoldalon 27,2 mm a szeleptányérok átmérője, amely az 1000 cm3-es szupersportmotorok szegmensében a lehető legnagyobb mértékű feltöltést teszi lehetővé.

A kenési rendszerhez a szegmensben jól bevált, Eaton-olajszivattyúval kiegészített nedves olajteknős kenést alkalmaz a motor. Hőcserélő helyett külön olajhűtő gondoskodik az olaj hűtéséről, amely az áramlási aerodinamikát segítendő, a vízhűtő alá, az alsó burkolópanelbe lett beépítve. Az olajhűtő használatával megelőzhető a hűtőfolyadék nem kívánt további termikus nyomás alá helyezése, ezért kisebb mennyiségű és könnyebb vízhűtőre, és ezáltal kevesebb hűtőfolyadékra van szükség.

Az elsődleges szempontok közé tartozott a kis szélesség, a kompakt, és mindenekelőtt könnyű kialakítás, valamint az elektromos segédberendezések és hajtásaik elrendezése. Például a főtengely bal csonkjára csatlakoztatták a tartós mágnessel ellátott forgóáramú generátort. A teljesítménye 434 W 6000-es percenkénti fordulatszámon, maximális percenkénti fordulatszáma pedig 16 000. A forgattyúház bal felső részébe, a hengerek mögé épített átviteli önindító teljesítménye 800 W, tömege 1050 gramm. Szabadonfutóval van csatlakoztatva, és 1:24,61 arányú áttétellel hat a homlokfogaskerékként kialakított bal külső forgattyúkarra. A súly csökkentése érdekében könnyű magnéziumból készül a generátor és az önindító bal oldali burkolata.

Az üzemanyag-befecskendezés teljesen szekvenciális, ami azt jelenti, hogy az adott henger szívólöketének megfelelően történik az üzemanyag befecskendezése a szívócsatornába. A nyomatékgörbe javítására a motor kifinomult, szabályozott szívócsonk-technológiával lett felszerelve. Sebességtől függően a szívócsatorna hosszát a karakterisztikatérkép szabályozza, és két fokozatba állítható a szívásoldali hangtompító dobra épített szervomotor használatával. A fojtószelepsoron és a szívócső fölött található négy befecskendező fúvóka gondoskodik a megfelelő mennyiségű üzemanyag hozzáadásáról és az optimális feltöltésről. A sebességtől és teljesítményigénytől függően az üzemanyag-befecskendező fúvókák egyszerre vagy külön-külön lépnek működésbe.