CBR650R的百公里加速时间仅为4秒,得益于其搭载的水冷四缸四冲程电喷发动机。这款649cc排量的发动机具有11.4:1的高压缩比,能够输出56kw的最大功率和60牛米的最大扭矩,确保CBR650R在瞬间达到极速。当发动机转速达到9000转/分钟时,即可输出最大功率;而在8500转/分钟时,则可输出最大扭矩。
此外,CBR650R采用的四冲程发动机与汽车发动机工作原理相同,通过吸气、压缩、做功和排气四个冲程循环进行。在吸气冲程中,进气门开启,活塞下行吸入可燃混合气。接着在压缩冲程中,进、排气门关闭,活塞上行压缩可燃混合气。进入做功冲程后,火花塞释放电火花点燃可燃混合气,推动活塞下行输出动力。最后在排气冲程中,排气门开启,活塞上行排出废气。这四个冲程不断循环,为CBR650R提供持续且强劲的动力。