El diámetro de 81 mm es el mismo que el utilizado en la Desmosedici GP, el tamaño máximo permitido por el reglamento de MotoGP, y es el más grande del segmento de 4 cilindros de Supersport. La carrera de 53,5 mm es más larga que la del motor de la GP, para proporcionar un mayor par motor cuando se utiliza en la carretera, y reducir la velocidad máxima de rotación del motor. El uso del mismo diámetro que el motor de la Desmosedici GP significa que toda la dinámica de fluidos, que de hecho constituye el corazón del motor, es también muy similar en las dos unidades motrices.
La disposición del V4 a 90° hace que el motor sea extremadamente compacto, permitiendo el centrado de las masas y una mejor integración en la moto. De hecho, la Desmosedici Stradale se ha insertado en el vehículo con la bancada delantera de los cilindros girada hacia atrás 42° respecto al plano horizontal, como en los motores Ducati que compiten en MotoGP.
Esto optimiza la distribución del peso, permite el uso de radiadores más amplios y posibilita el desplazamiento del pivote del basculante hacia delante. Su arquitectura también genera un equilibrio natural de las fuerzas de primer orden, sin el aumento de peso y la pérdida de potencia de un eje de balance.