Il suffit de jeter un œil à ses caractéristiques. La puissance maximale de 70 kW est disponible à 12 000 tr/min. Un kit de conversion, disponible en concession Honda, permet aux détenteurs du permis A2 de passer facilement à 35 kW. La CBR650R défie toute concurrence en matière de rapport puissance/poids. Par ailleurs, le couple de 64 Nm est délivré à 8 500 tr/min. Le moteur quatre cylindres à double arbre à cames 16 soupapes de 649 cm3 est époustouflant. L'embrayage à glissement assisté fait partie des nouveaux équipements pour faciliter le passage des rapports et limiter les risques de blocage de la roue lors d'un rétrogradage rapide. Le système de contrôle de couple HSTC, dé-connectable, fait également partie de la dotation d'origine avec pour fonction principale de gérer la traction de la roue arrière. La nouvelle conception des conduits d'admission à double conduit permet d'alimenter la boîte à air avec un flux plus important, tout en participant à la sonorité excitante du moteur.