Το Ζ650 τροφοδοτείται από έναν επανασχεδιασμένο δικύλινδρο, υδρόψυκτο σε σειρά κινητήρα με χωρητικότητα 649 κυβικά εκατοστά, που παρέχει ομαλή ισχύ και άμεση απόκριση και αποδίδει 68 ίππους στις 8.000 σαλ με ροπή 6,7 κιλά στις 6.500 σαλ.
Ο κινητήρας περιλαμβάνει νέες χυτεύσεις για να μπορέσει να φιλοξενήσει ένα μηχανικό δείκτη θέσης του κιβωτίου, έναν νέας σχεδίασης εκκεντροφόρο με βελτιωμένη επικάλυψη, λεπτότερες θύρες εισαγωγής, μικρότερα σώματα ψεκασμού 36 χιλιοστών ( αντί 38 χιλιοστών στο Ninja του 2016 ) και βελτιωμένη καμπύλη ροπής και ισχύος, που προσφέρει καλύτερη απόδοση στην χαμηλο-μεσαία περιοχή στροφών. Το Ζ650 χρησιμοποιεί την τεχνολογία διπλών πεταλούδων γκαζιού, με δύο πεταλούδες ανά κύλινδρο. Εκτός από τις κύριες πεταλούδες, οι οποίες είναι συνδεδεμένες με το grip γκαζιού που ελέγχεται από τον αναβάτη, μια δεύτερη σειρά πεταλούδων, ανοίγει και κλείνει από την ECU και ρυθμίζει ακριβώς τη ροή του αέρα εισαγωγής για να εξασφαλίζεται η φυσική, γραμμική απόκριση. Η εξάτμιση, όπως και στο ER-6N, είναι τοποθετημένη κάτω από τον κινητήρα.
Το 6 σχέσεων κιβώτιο ταχυτήτων έχει αγαστή συνεργασία με τον βοηθητικό και περιορισμένης ολίσθησης συμπλέκτη, ο οποίος δίνει ελαφρύτερη αίσθηση στη μανέτα του συμπλέκτη και ελαχιστοποιεί το μπλοκάρισμα και την αναπήδηση του πίσω τροχού σε απότομα κατεβάσματα ταχυτήτων.
