Ο κινητήρας του CBR 650R E-Clutch, είναι ο γνωστόςδεκαεξαβάλβιδος, τετρακύλινδρος εν σειρά 649cc,με δύο επικεφαλής εκκεντροφόρους (DOHC) και σχέση συμπίεσης 11,6:1, που συναντάμε στο μοντέλο από την προηγούμενη γενιά και αποδίδει 95 ίππους στις 12.000 σαλ και ροπή 63 Nm στις 9.500 σαλ.Η λειτουργία του είναι πολύ ομαλή και σε συνδυασμό με το νέο σύστημα εξάτμισης τύπου 4-2-1, το άκουσμα που παράγει είναι εθιστικό. Οι 4 εξαγωγές είναι ορατές από το πλάι στο μπροστινό τμήμα της μοτοσυκλέτας (πιο πολύ στο γυμνό αδελφάκι της) και προσδίδουν έξτρα πόντους αισθητικής, ενώ το τελικό είναι χαμηλά τοποθετημένο κοντά στον καταλύτη κρατώντας τις μάζες χαμηλά και στο κέντρο της μοτοσυκλέτας. Το γκάζι ρυθμίζεται με σύστημα Ride by Wire με την αίσθηση του να είναι τόσο φυσική σαν να έχει ντίζα. Λόγω του συστήματος E-Clutch φαίνεται πως το CBR 650R έχει αρκετά μειωμένο φρένο κινητήρα σε σχέση με άλλες παραδοσιακές μοτοσυκλέτες, κάτι το οποίο θα συνηθίσει ο αναβάτης με την οδήγησή της. Παράλληλα, παρά το γεγονός ότι το Traction Control αποτρέπει αποτελεσματικά την ολίσθηση του πίσω τροχού σε απότομες επιταχύνσεις, η επεμβατικότητά του είναι περισσότερη από την επιθυμητή. Η μικτή κατανάλωσή του είναι αρκετά καλή για ένα 650άρι τετρακύλινδρο μοτέρ, αφού στην δοκιμή μας έκαψε 5,5λ/100χλμ. Σε ένα «πείραμα» οικονομικής οδήγησης μάλιστα, με οδήγηση μονίμως σε χαμηλές στροφές και μεγάλη σχέση στο κιβώτιο (6η ακόμα και στα 80χλμ/ω), κατάφερε να πέσει στα 3,6λ/100χλμ. Με το ρεζερβουάρ των 15,4 λίτρων δηλαδή θα βγάλει εύκολα 300 χιλιόμετρα, μία αρκετά καλή αυτονομία για την κατηγορία.