La BMW spoglia la sua maxi sportiva carenata S 1000 RR ed entra di prepotenza nel mondo delle naked di grossa cilindrata con la S 1000 R: la base ciclistica e motoristica è la stessa della SBK "targata", ma sono molte le modifiche apportate per rendere la nuova nuda più fruibile anche su strada. Per aumentare coppia e potenza ai regimi inferiori, il quattro cilindri è stato rivisto nei condotti di aspirazione e scarico della testata e sono stati ridisegnati i profili delle camme; inoltre è stata modificata la gestione elettronica per addolcirne il carattere (il limitatore è stato spostato più in basso di circa 2.000 giri).

Il propulsore eroga ora 118 kW (160 CV) a 11.000 giri e sviluppa una coppia massima di 112 Nm a 9.250 giri. Comunque, da quanto dichiarato dalla Casa, fino a 7.500 giri il motore eroga una coppia di 10 Nm in più rispetto a quello della S 1000 RR. A livello elettronico figurano l'immancabile ASC (Automatic Stability Control) e due modalità di guida (Rain e Road): come optional sono disponibili anche il controllo di trazione DTC (Dynamic Traction Control) e due ulteriori riding mode, "Dynamic" e "Dynamic Pro" per la guida al limite in pista.

La ciclistica rimane sostanzialmente immutata rispetto a quella della RR anche se vanno segnalati alcuni ritocchi alle quote ciclistiche: l'inclinazione del cannotto dello sterzo è stata ridotta di 0,8° (ora è di 24,6°), mentre l'avancorsa (98,5 mm) è maggiore di 5 mm rispetto alla gemella carenata. L'interasse è invece cresciuto di ben 22 mm (1.439 mm). Le sospensioni rimangono specialistiche: optional è acquistabile il DDC (Dynamic Damping Control), il sistema introdotto con la HP4 che permette la regolazione elettronica dell'idraulica e del precarico per una taratura ottimale in base allo stile di guida e al carico. L'impianto frenante è coadiuvato dal Race-ABS semintegrale, montato di serie: la leva sul manubrio agisce contemporaneamente sul freno anteriore e su quello posteriore e il sistema offre una soglia di intervento diversa in funziona del riding mode selezionato.