All New CBR150R dilengkapi dengan generasi terbaru mesin DOHC 6-speed yang menghasilkan torsi besar di tarikan awal sampai menengah.
Selain itu kontrol power di motor ini juga diklaim lebih baik dibanding versi sebelumnya. Perbandingan kompresinya adalah 11.3 berbanding 1. Daya maksimum 126kW (17.1PS/ 9000rpm). Sementara torsi maksimumnya 13.7Nm (1.40kgf.m/ 7000rpm).
Motor ini menggunakan Truss Diamond Frame yang memberikan rigidity dan fleksibilitas yang seimbang. Bodi motor leboh kompak berkat rar cowl lebih pendek tetapi memiliki swing-arm dan whellbase lebih panjang serta didukung dengan suspensi Pro-LInk.
Untuk variannya, All Ne Honda CBR150R hadir dalam empat macam, yakni Revolution White, Racing Red, MotoGP Edition, dan Nitro Black.