Η καρδιά του KTM 390 Adventure είναι ο υγρόψυκτος, μονοκύλινδρος DOHC κινητήρας χωρητικότητας 372 κ. εκ. με απόδοση 44 ίππων στις 9.000σαλ και 37 Nm ροπής στις 7.000σαλ κατατάσσοντάς το, στα δυνατότερα της κατηγορίας του. Η τροφοδοσία του γίνεται μέσω ηλεκτρονικού συστήματος ψεκασμού με σύστημα Ride By Wire δίνοντας εξαιρετική αίσθηση, χωρίς καθυστερήσεις στην απόκριση του γκαζιού, προσφέροντας τη δυνατότητα υιοθέτησης ηλεκτρονικών βοηθημάτων και δύο Riding Modes (Street / Off Road). Η μέση κατανάλωση του χωρίς ιδιαίτερη προσοχή είναι στα 4 λίτρα ανά 100 χιλιόμετρα και σε συνδυασμό με το ρεζερβουάρ των 14.5 λίτρων η αυτονομία του ξεπερνά τα 350 χιλιόμετρα.
Αύξησε την ισχύ του KTM Adventure 390 Spoke Wheels με φίλτρο αέρα DNA, το πρώτο ελληνικό προϊόν που χρησιμοποιήθηκε σε μαζική παραγωγή μοτοσυκλέτας.
Η μετάδοση της κίνησης γίνεται μέσω κιβωτίου 6 σχέσεων με σχετικά «μακριά» κλιμάκωση και σε συνδυασμό με τον συμπλέκτη περιορισμένης ολίσθησης και τη σαφή λειτουργία του επιλογέα οι αλλαγές ταχυτήτων γίνονται αβίαστα. Στο κομμάτι της ψύξης του κινητήρα είναι εξοπλισμένο και με δεύτερο βεντιλατέρ στο ψυγείο του, επιτυγχάνοντας την διατήρηση της σωστής θερμοκρασίας λειτουργίας του κινητήρα ακόμα και τις πιο ζεστές καλοκαιρινές μέρες.
