В 2009 году мотоцикл YZF-R1 получил новый рядный четырехцилиндровый двигатель с разнесенными на 90º шатунными шейками. Такты расположены неравномерно: 270º — 180º — 90º — 180º. При 12500 об/мин двигатель создает наибольшее усилие: 182 л.с. Крутящий момент 115,5 Н*м при 10000 об/мин.
На сегодняшний день этот двигатель является самым передовым. Конструкторам удалось получить абсолютный контроль над машиной. Это достигнуто при помощи оснащения модели облегченным шасси, которое имеет идеальный баланс и повышенную жесткость.
Соревнования MotoGP дали толчок для создания новой модели двигателя Ямаха Р1, мотоцикл оснастили новым агрегатом. Мотор с коленчатым валом рабочим объемом 998 см.куб. имеет крестообразно расположенные шатунные шейки. Рабочие такты расположены неравномерно, это обеспечивает самую оптимальную, наиболее приближенную к линейной, характеристику.
Двигатель может развить мощность 182 л.с. при 12500 об/мин., а при 10000 об/мин на заднее колесо передается момент вращения 115,5 Н*м. В основании мотоцикла находится облегченная рама Deltabox. Но ее жесткость выше, чем у предыдущей модели. Установлены системы управления топливом YCC-T и YCC-I. Они обеспечивают оптимальные характеристики движения.