YZF-R3的外形与之前发布的R25类似，只是在动力系统上有了较大的改变，其搭载的电喷水冷并列双缸发动机，排量为同级中最大的321mL，最大马力42ps/10,750rpm，最大扭力为 3.0kg-m/9,000rpm。经过最新的分析设备设计的进气岐管，能让混合油气的流速最佳化，达到更好的燃烧效率。採用低摩擦系数且兼具轻量的压铸铝硅合金（DiASil）汽缸，搭配锻造活塞、渗碳连杆，并进一步产生更大的马力。发动机的曲轴配置採用180度设计，取得低速动力与高转稳定的平衡，另外还配备了平衡轴用来抑制震动与机械噪音。
