H M 1000 XR χρησιμοποιεί μια πιο σύνθετη και βελτιωμένη εκδοχή του τετρακύλινδρου εν σειρά κινητήρα των 999κ.εκ της BMW, με μεταβλητό χρονισμό βαλβίδων, υψηλότερη σχέση συμπίεσης 13.3:1 αντί για 12.5:1 και 16 βαλβίδες τιτανίου. Το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό με 201 ίππους στις 12.750 σαλ. και 11,5 kg-m μέγιστη ροπή στις 11.000 σαλ. Το εξατάχυτο κιβώτιο συνεργάζεται με quickshifter δύο κατευθύνσεων για αστραπιαίες αλλαγές, με τις τρεις τελευταίες σχέσεις 4η, 5η και 6η έχουν "κοντύνει" για καλύτερη επιτάχυνση, ενώ ο συμπλέκτης περιορισμένης ολίσθησης διαθέτει ηλεκτρονικό έλεγχο της ροπής (MSR) που εμποδίζει την ολίσθηση του πίσω τροχού σε απότομο κλείσιμο του γκαζιού ή απότομο κατέβασμα. Τα αεροδυναμικά winglets στο κάτω μέρος των φέρινγκ αυξάνουν την αρνητική άντωση (downforce) και αποτρέπουν την ανύψωση του εμπρός τροχού στις μεγάλες ταχύτητες. Στα 220 χλμ./ώρα "φορτώνουν" το μπροστινό κατά 12 κιλά και είναι υπέρ-απαραίτητα καθώς το Μ ξεπερνά τα 290χλμ./ώρα τελικής στο κοντέρ. Υπάρχουν τέσσερις διαφορετικές χαρτογραφήσεις, Rain, Road, Dynamic και Race Pro, με την τελευταία να δίνει δυνατότητα πλήρους παραμετροποίησης μέσα από ένα ευρύ φάσμα επιλογών. Εκτός από την απόκριση του γκαζιού και το traction control, μπορούν να ρυθμιστούν ξεχωριστά το φρένο του κινητήρα, το Power Wheelie και ο έλεγχος του ABS, όλα υπό το άγρυπνο βλέμμα μιας IMU 6 αξόνων. Για περιβάλλον πίστας το Μ 1000 XR διαθέτει Launch Control και Pit Lane Limiter, ενώ το πακέτο Competition προσθέτει λογισμικό GPS-Laptimer για μέτρηση γύρων σε πραγματικό χρόνο. Παρά τις Euro5+ προδιαγραφές, το τελικό της Akrapovic παράγει δυνατό βαθύ ήχο στις επιταχύνσεις και σκασίματα στο κλείσιμο του γκαζιού. Η επιπλέον ιπποδύναμη δημιουργεί μεγαλύτερες ανάγκες σε καύσιμο και έτσι η μέση κατανάλωση βρίσκεται στα 7,3λ./100χλμ., όμως πέφτει αρκετά σε συνθήκες ταξιδιού μόλις στα 5 λίτρα.
