El motor V4 de 1,103 cc 90 ° de la Panigale se reemplaza por el Desmosedici Stradale R 998 cc. para cumplir con los límites de desplazamiento impuestos por el campeonato WSBK. La reducción del desplazamiento se obtiene al mantener el tamaño del cilindro de 81 mm, mientras que la carrera se ha cambiado a 48,4 mm gracias a un nuevo cigüeñal forjado en acero que gira sobre cojinetes y mantiene la disposición de las bielas a 70 °.

El motor V4 de 998 cc 90 ° ofrece 221 hp (162 kW) a 15,250 rpm y un torque de 112,4 Nm a 11,500 rpm (valores referidos a la homologación de tipo UE). El limitador está ajustado a 16,000 rpm (16,500 rpm en sexta marcha). Al instalar el escape Ducati Performance de Akrapovič, la potencia máxima alcanza 234 hp (174 kW) a 15,500 rpm y el torque alcanza los 119 Nm a 11,750 rpm.

El Desmosedici Stradale R cuenta con componentes internos más ligeros que ayudan a alcanzar 16,500 rpm en sexta marcha.

El motor Desmosedici Stradale R respira gracias a los cuerpos de aceleración ovales con aceleradores aerodinámicos y diámetro equivalente incrementado en 4 mm (56 mm en total), conectados a una admisión de altura variable con longitudes dedicadas.

Comparado con la Panigale V4, el nuevo parabrisas, más alto y con mayor incidencia, mejora la protección del aire del motociclista, especialmente en el casco y en la parte superior de los hombros.

La Panigale V4 R está provista de apéndices aerodinámicos derivados de los utilizados en la GP16, y por lo tanto, con mayor eficiencia en comparación con los utilizados actualmente en el MotoGP.

Los apéndices aerodinámicos y el diseño especial del carenado aumentan la carga vertical en las ruedas (total + 30 kg a 270 km / h). El aumento en la carga da como resultado una reducción en la “flotación” de la rueda delantera a altas velocidades y su tendencia al “caballito”, y una mayor estabilidad durante el frenado, la entrada en las curvas y el manejo sobre las mismas.

En los laterales, las elegantes salidas de aire de la Panigale V4 fueron reemplazadas por extractores más eficientes, diseñados para regular la temperatura de operación durante las carreras del motor más potente que impulsa la Ducati Panigale V4 R. Los extractores aumentan la velocidad en la que el aire atraviesa los radiadores de agua y aceite en un 6% y 16%, respectivamente.

El "cuadro frontal" de la Panigale V4 R destaca por la aligeración en los paneles laterales maquinados que permiten alcanzar la rigidez requerida por Ducati Corse y reducir aún más su peso.

Las modificaciones al chasis se completan con la posibilidad de ajustar la altura del eje del brazo oscilante trasero a 4 posiciones en incrementos de 2 mm. El eje ajustable aumenta las posibilidades de adaptar la motocicleta con mayor precisión al estilo de conducción y tipo de pista.

Teniendo en cuenta su uso especial, casi exclusivo para pista, la Panigale V4 R no cuenta con las suspensiones Öhlins semiactivas de la V4 S, sino que cuenta con unidades mecánicas profesionales de la misma compañía sueca.

La Panigale V4 R está equipada con un paquete electrónico de última generación, el de la Panigale V4, que gestiona todas las fases de conducción, basado en el uso de la plataforma inercial de 6 ejes de Bosch (6D IMU - Inertial Measurement Unit), ajustado en una lógica de intervención para apoyar mejor a los pilotos profesionales.

La nueva Panigale V4 R usa la misma pantalla TFT a color de 5 " y alta resolución (186.59 PPI - 800xRGBx480) que la Panigale V4. Los gráficos se han mejorado para reflejar la introducción de nuevas funciones y la “zona roja” de mayores revoluciones del motor.

La Panigale V4 R cuenta con un cronómetro de vueltas integrado en el panel de instrumentos, con funciones más avanzadas con respecto a la disponible en la Panigale V4.

El limitador para pits hace su debut en la Panigale V4 R: una vez habilitado, al presionar el botón adecuado del bloque derecho, limita la velocidad de la motocicleta cuando ésta circula en la zona de pits. El límite de velocidad se puede cambiar a través del menú específico desde un mínimo de 40 km / h hasta un máximo de 80 km / h.