La proporción triangular interna del cigüeñal, del eje principal y del eje secundario es muy similar a la de la CBR1000RR Fireblade. Gran parte de la estructura y la maquinaria interna del motor se ha basado directamente en el motor de cuatro cilindros.

La caja del filtro rediseñada simplifica el proceso de la inyección de combustible PGM-FI y el nuevo sistema de escape se deshace de los gases emitidos rápida y eficazmente. La cámara interna del silenciador se ha diseñado para que sea eficiente, pero también para añadir una nota nítida y evocativa

El motor de dos cilindros en paralelo, de 8 válvulas con refrigeración líquida, produce 35 kW a 8600 rpm (lo que hace que cumpla con el carnet A2) y entrega un par motor máximo de 43 Nm a 6500 rpm. El árbol de levas y la válvula de escape revisados han aumentado el par motor a regímenes medios y baj

La ubicación de los faros y los intermitentes delanteros hace que el diseño de la CBR500R sea deportivo y contemporáneo. La moto incluye iluminación Full LED, lo que hace que sea más eficiente y que consuma menos recursos del motor.

La CBR500R está diseñada basándose en el concepto de la centralización de masas. Las piezas más pesadas de la moto, incluido el motor, se colocan tan juntas como sea posible y alrededor del centro de la máquina para mejorar sustancialmente la dirección y el manejo.