Radový štvorvalcový motor s objemom 999,9 cm3 ponúka kompresný pomer 13,0 : 1 a dosahuje maximálny výkon 214,5 k (160 kW) pri 14 500 ot./min. Využíva kompaktné, krátke rozloženie zdvihu – má rovnaké vŕtanie a zdvih ako model RC213V-S – s prevodovým súkolesím s čiastkovými vačkami, vahadlami s vlečnou pákou, kovanými hliníkovými piestami a titánovými ojnicami.

Výfukový systém 4-2-1 využíva zvody s oválnym prierezom zaručujúce maximálnu účinnosť. Kompaktný titánový tlmič výfuku, navrhnutý spoločnosťou Akrapovič, ponúka extrémny uhol sklonu v štýle Moto GP.

Plne prispôsobiteľný, plnofarebný displej TFT vás priamo spojí so systémami motocykla. Kompaktné spínače na ľavej strane zahŕňajú štvorsmerový spínač na nastavenie parametrov jazdných režimov a prepínač zobrazenia na displeji. K dispozícii sú tri predvolené jazdné režimy a navyše aj možnosť prispôsobiť si výkon motora, brzdenia motorom a kontroly trakcie na zabránenie zdvíhaniu predného kolesa. Systém Honda Smart Key urýchli štartovanie a zjednoduší hornú časť prednej vidlice v pretekárskom štýle.

Šesťosová jednotka merania zotrvačnosti (IMU) umožňuje okamžité 3D odhady klopenia aj stáčanie na zaistenie presných dynamických údajov. Elektronické ovládanie plynu (TBW) podporuje citlivejšie ovládanie škrtiacej klapky a systém voliteľnej kontroly krútiaceho momentu Honda (HSTC) ponúka kontrolu jazdy na hrane a výkon pri výjazdoch zo zákruty. Elektronický tlmič riadenia Honda (HESD) Showa ponúka 3 úrovne riadenia stability. Systém ABS má dva režimy, SPORT a TRACK, zatiaľ čo riadenie kontroly rozjazdu a preklzávania kolies je štandardnou výbavou.

Motocykel Honda RC213V MotoGP ponúka konštrukčné riešenie na efektívnu a vysoko výkonnú aerodynamiku modelu CBR1000RR-R vrátane predného vzduchového kanálu vedúceho priamo cez prednú hlavu do komory núteného nasávania vzduchu do motora. Konštrukcia so zvislými krídelkami maximalizuje prudké zrýchlenie a stabilitu pri vysokých rýchlostiach.

Hliníkový kosoštvorcový rám používa ako horný úchyt tlmičov zadnú časť motora. Výkyvná vidlica je dlhšia a vychádza z dizajnu modelu RC213V-S. Vyváženie tuhosti, rozdelenie hmotnosti a geometria riadenia sú starostlivo optimalizované s dôrazom na výkon motora z hľadiska úrovne priľnavosti vpredu aj vzadu, a rovnako dôležité pre zvyšovanie ovládateľnosti.

Vďaka veľkému tlmiacemu objemu znižuje 43 mm obrátená teleskopická vidlica Showa s veľkým piestom (BPF) hydraulický tlak vytváraný v oboch smeroch a zaručuje tak maximálny kontakt pneumatiky s asfaltom. Zadný tlmič je plne nastaviteľné zariadenie Showa Balance-Free Rear Cushion Light (BFRC-Light), ktoré využíva systém Pro-Link.