厂方称，赛车永远是引领他们、并且是让他们继续制造摩托车的驱动力，新 YZF-R1 的灵感来自 MotoGP 工厂赛车 YZR-M1 上的先进设计，采用了 Yamaha 在 WSBK 的赛车最新技术开发而来，新 R1 能为每位充满雄心壮志的驾驶员，提供一个充满刺激的动力，是 Yamaha 传说中的终极超级跑车。
新 R1 沿用了原有的水冷四冲程直列四汽缸、DOHC 每汽缸四汽阀的发动机，缸径、行程为 79 mm x 50.9 mm，排汽量 998 cc，最大动力输出保持为 147.1 kw（欧洲版，约为 200 匹）。
经过了改进的 2020' YZF-R1，厂方对发动机做了大量的升级，首先是有一个重新设计的排气系统，该系统共有四个催化器：一对位于排气室的前面、另一对位于后部，消声器和发动机热保护器都有额外的降噪措施，发动机管理系统的数据也经过了修改，让新车符合 Euro 5 欧五排放标准。
在输出性能方面，发动机主要是优化了高转速方面的性能。具体的改进，采用新设计的指状随动器摇臂（凸轮轴摇臂）和新的凸轮轴轮廓、从而优化了气门升程，并在高转速下更稳定地打开和关闭气阀，从而确保了发动机的平稳性，也使发动机的运转更高效。
而为了提高燃烧效率，进气布局被重新设计，有一个重新设计的气缸盖和重新定位的喷油器总成，以优化发动机性能。节气阀口径为 45 mm、新的博世电喷系统采用了十孔喷嘴的设计，能将燃料更直接地送入燃烧室，并且还提供更宽的 21.5 度喷雾角，以促进燃烧效率的提高。节气阀被移近了燃烧室、以减少进气距离，从而提高燃烧稳定性和更高的效率。
为了提高发动机的运转效率和降低功率损失，这副发动机著名的十字曲轴、采用了直径较大的润滑油孔以及直径较大的曲轴颈轴承，而机油泵则使用了一个更紧凑的转子。其他变化还包括了调整曲轴箱总成中的油道尺寸、以优化机油的传送压力，变速箱采用了更宽的二档小齿轮、以提高传动效率，以及为了改善排气口的冷却性能、对气缸盖冷却液通道布局进行了修改。
继续沿用的 YCC-T（Yamaha Chip Controlled Throttle，Yamaha 芯片控制节汽阀）电子油门系统经过了升级，为了改善节流感觉和减轻重量，新的 YZF-R1 配备了一个新的 APSG（Accelerator Position Sensor Grip，加速器位置传感器控制）系统，该系统带有一个可向 YCC-T 系统发送信号的新传感器，可提供一个更自然和渐进的感觉，该配置旨在通过增强驾驶员与机器之间的交互、从而提高对车辆控制的层面。
车身方面，新的 2020' YZF-R1 采用了一个来自 MotoGP 工厂赛车 YZR-M1 之灵感、全新的车身设计，纯粹的 YZR-M1 DNA 在新 R1 的前整流罩上表现得淋漓尽致，新整流罩的侧面无缝地与油箱联结在一起，以提供一个整洁的、和完全集成的造型。新的整流罩设计，让空气动力效率提高了 5% 以上，在高速下的性能获得了显著提高。此外，新的 LED 大灯和重新设计的 LED 位置灯，也进一步突出了 2020' YZF-R1 的新一代外观和特点。厂方称，新的车身设计、使车手能够强化了与他们的机器人车合一的感觉。
其他方面，悬挂系统的内部经过升级、设置也作了对应的修改，可显示更多资料的 TFT 全彩仪表板，经过更新的发动机管理系统、弯道 ABS 等电子系统，优化了制动系统的新磨擦材料刹车片，新配套的轮胎等等。
新的 2020' YZF-R1 暂定于今年九月份开始率先向欧洲市场供货。
同步推出的，还有采用了更高配置、预订生产的 YZF-R1M。
新的 2020' YZF-R1M 是在标准款的基础上，换装了 Ohlins 奥林斯的 ERS NPX（ERS，Electronic Racing Suspension，电子控制赛车悬挂）悬挂系统，碳纤维的整流罩与前轮挡泥板，配备了大量经过更新的电子系统，每台车并会有一个专有的、独特的纪念编号。
