Новое поколение семейства YZF-R1 имеет ещё больше общего с M1 — победителем MotoGP, чем раньше. В 2009 году этот легендарный мотоцикл оснащён совершенно новым рядным 4-цилиндровым двигателем, с рабочим объёмом 998 куб. см, с разнесёнными на 90 гр. шатунными шейками и неравномерным расположением тактов 270 гр. — 180 гр. — 90 гр. — 180 гр.

Это новаторское решение обеспечивает линейную характеристику наполнения цилиндров и создаёт ощущение того, что ручка газа непосредственно связана с задним колесом. Новый двигатель воспринимается мягче, чем когда-либо и создаёт незабываемый «рык» со стороны глушителей. Вне всякого сомнения, этот двигатель, созданный под влиянием духа MotoGP, развивающий 182 л.с. при 12500 об/мин и крутящий момент 115,5 Нм при 10000 об/мин, является наиболее технологически продвинутым двигателем для спортивных машин Yamaha.

Чтобы обеспечить полный контроль над машиной, новый двигатель R1 установлен на совершенно обновлённое шасси Deltabox, имеющее идеально сбалансированную жёсткость.