Il cuore della nuova BMW G 310 GS è ancora il motore monocilindrico raffreddato a liquido di 313 cc con quattro valvole, due alberi a camme in testa e iniezione elettronica. L'inclinazione del cilindro verso la parte posteriore e la testa del cilindro ruotata di 180 gradi con l'aspirazione nella parte anteriore e lo scarico nella parte posteriore rimangono le caratteristiche di progettazione. Questa disposizione segue la logica dell’ottimizzazione della gasdinamica del motore. Con una potenza di 25 kW (34 CV) a 9.500 giri/min e una coppia massima di 28 Nm a 7.500 giri/min, il motore monocilindrico dispone di omologazione Euro 5. La nuova BMW G 310 GS è stato anche dotata di una "manopola dell’acceleratore elettronico" (corpo farfallato attuato da un servomotore) e ora offre una risposta dell'acceleratore ancora più sensibile. L'aumento automatico della velocità di rotazione al minimo all'avvio impedisce anche un possibile arresto del motore. Anche la frizione anti-saltellamento e auto-rinforzante è nuova. Riduce la coppia di trascinamento del motore e fornisce un aumento della sicurezza di guida - in particolare durante le manovre di frenata che comportano la scalata sequenziale di più rapporti. Permette anche di avere forze di attuazione ridotte alla leva della frizione. Le leve freno e frizione sono ora regolabile in quattro posizioni. La posizione 3 della regolazione della leva del freno corrisponde alla distanza della leva dal manubrio nei modelli precedenti dove non vi era regolazione. In prima posizione la leva del freno è 6 mm più vicina al manubrio.

La BMW G 310 GS 2021 ha un nuovo faro full-LED e indicatori di direzione a LED per una maggiore visibilità nel traffico. Grazie a un sistema di fissaggio modificato, le vibrazioni del cono di luce sono state eliminate. Dal punto di vista estetico i designer di Monaco hanno lavorato per aumentare il family feeling della moto con le ammiraglie della gamma “GS”. Ciò che tutte e tre le varianti di colore della G 310 GS hanno in comune sono le coperture per alloggiamenti del motore per l'alternatore, la frizione e la pompa dell'acqua, ora verniciate in grigio titanio metallico. Oltre ai tipici colori GS in bianco con il colore di base bianco polar white e pannelli laterali serbatoio in grigio, la nuovaG 310 GS ha un aspetto più sportivo, in stile Rallye. Il telaio dipinto di rosso e Kyanit blu metallico per la copertura del centro serbatoio e anteriore richiamano la vocazione off-road. Come l'edizione "40 Years GS", tuttavia, la G 310 GS si basa su un famoso modello storico della storia di BMW GS, la R 100 GS. Di conseguenza, è in nero e giallo - con il colore di base nero cosmic black e grafica gialla sui pannelli laterali del serbatoio.