CBR1000RR-R Fireblade menggunakan sasis aluminium untuk memberikan kestabilan dan kelenturan ketika bermanuver. Hal ini juga akan membuat motor lebih lancar dan mudah dikendalikan saat berakselerasi dalam kecepatan tinggi.
Soal dapur pacu, motor supersport ini dibekali mesin DOHC 4 silinder segaris berkapasitas 999,9 cc. Mesin tersebut dapat menghasilkan tenaga 215 hp (160 kW) pada 14.500 rpm dan torsi puncak 112 Nm pada 12.500 rpm.
Tenaga tersebut dikombinasikan dengan transmisi manual 6-percepatan dengan teknologi quick shifter. Teknologi tersebut dapat membuat perpindahan gigi semakin mulus tanpa perlu menarik tuas kopling.
Secara dimensi, motor sport ini memiliki ukuran panjang 2.100 mm, lebar 745 mm, dan tinggi 1.140 mm, dengan wheelbase 1.460 mm. Meski menggunakan rangka aluminium, CBR1000RR-R juga mendapatkan jaminan garansi rangka 5 tahun.
DNA motor balap juga tercermin dari aplikasi Air-ram Duct (lubang udara) di bagian depan yang mengalirkan udara segar langsung menuju airbox. Cover tangki bahan bakar didesain agar pengendara bisa mendapatkan posisi paling ideal untuk mengurangi hambatan angin.