新型S1000RRは、先代モデル比で4kg軽量化した新開発並列4気筒エンジンを搭載。BMWシフトカムテクノロジーを採用し、吸気バルブの開閉タイミングと開閉量を可変制御することで、燃焼効率および低中回転域での出力を向上。最高出力207ps、最大トルク113Nmを発揮する。さらに、吸気と排気機構の配置を最適化し、1.3kg軽量化した新排気機構を装備することで、コントロール性の向上と、高い発進加速性を実現している。
ライディングモードは、「レイン」「ロード」「ダイナミック」「レース」の4つを標準装備し、様々な走行条件に適応。さらにバンク状態でのブレーキングの安全性を高めるABSプロ、トラクションコントロールやDTCウィリー機能を装備したダイナミックトラクションコントロール（DTC）など、多様な制御機能を備える。また、シフトアシストプロを標準装備し、クラッチ操作することなく素早いシフトアップ/ダウンを可能としている。
フレームは、先代モデル比で約1kg軽量化したアルミ製メインフレームを採用し、ボディの様々な部分で発生する過重移動が最短距離で行われるよう設計している。また、燃料タンクなどをスリム化し、サポート性とグリップ性を高めたほか、新開発サスペンションにより、走行正確性とハンドリング性が向上。リヤサスペンションに新採用したフルフロータープロは、走行面に対してほぼ直角に設計し、上下方向からの過重を効率よく制御する機構を備え、様々な走行状態においてより柔軟で優れたハンドリングとコントロール性を実現している。新型S1000RRには、BMWモトラッド初となる「Mパッケージ」を設定。専用のモータースポーツカラーを採用し、Mカーボンホイールや、より細かいモード設定ができるライディングモードプロを搭載。さらに、軽量バッテリー、サスペンションキット（リア車高調性およびスイングアーム調整機構）、シートがすべてMパフォーマンス仕様となり、重量もスタンダード比3.5kg減の193.5kgを実現。機能面、デザイン面ともによりスポーティなモデルとなっている。
価格はスタンダード仕様が227万7000円、レースパッケージ（DDC付）が253万6000円、Mパッケージが267万7000円、同DDC付が278万7000円。予約注文した人には、純正「プロレースグローブ（定価2万8080円）」をプレゼントする。
