A spingere la M 1000 XR viene utilizzato il motore a quattro cilindri in linea della supersportiva BMW S 1000 RR con tecnologia BMW ShiftCam di fasatura e l'alzata delle valvole. La potenza dichiarata è di oltre 147 kW (200 CV) e un peso a vuoto di soli 223 kg, che può essere ulteriormente ridotto e persino una maggiore dinamica di guida possono essere ottenute con il pacchetto M Competition, disponibile come optional franco fabbrica. La velocità massima del prototipo M 1000 XR è di circa 280 km/h.

Tra la dotazione spiccano le ali aerodinamiche, pensate per offrire maggiore stabilità e ridurre la tendenza all'impennata eliminando il carico aerodinamico. Grazie a questo il sistema di controllo della trazione deve regolare meno, più potenza motrice viene convertita in accelerazione e il pilota ottiene un tempo sul giro più veloce. La posizione di seduta specificamente orientata alla ruota anteriore garantisce un migliore controllo della moto, soprattutto in modalità supersportiva.

Come la M 1000 RR e la M 1000 R, la nuova M 1000 XR è dotata di impianto frenante M, sviluppato direttamente utilizzando l'esperienza acquisita con i sistemi frenanti utilizzati da BMW Motorrad nel Campionato Mondiale Superbike. Le pinze dei freni M presentano un rivestimento anodizzato blu in combinazione con il famoso logo M.

Ulteriori dettagli non sono stati forniti da BMW, ma la Casa ha annunciato che fornirà tutte le specifiche nella seconda metà del 2023.