Per il 2020 TMAX aumenta ancora le prestazioni con l'adozione del nuovo motore più potente e di cilindrata superiore. Il bicilindrico da 560 cc è dotato di nuovi pistoni forgiati in alluminio e di bielle ridisegnate. L'aumento della cubatura è stato ottenuto aumentando la dimensione dell'alesaggio di 2 mm, fino a 70 mm. Nonostante l'aumento del 6%, il peso delle masse in moto alternato pesa solo l'1% rispetto alla versione precedente. I numeri del nuovo motore da 560 cc mostrano un significativo incremento di coppia e potenza in tutto l'arco di erogazione, regalando prestazioni superiori e un carattere più sportivo. I tecnici Yamaha hanno aumentato la potenza massima del 3,5% e la coppia massima del 6%.
Il nuovo motore, omologato Euro 5, dispone di una camera di combustione dal nuovo disegno e la fasatura delle valvole di aspirazione e scarico è stata rivista. Le valvole di aspirazione sono maggiorate e hanno un diametro di 27 mm. Un nuovo iniettore a 12 ugelli è stato riposizionato sul lato inferiore del condotto di aspirazione e inietta il carburante direttamente nella parte posteriore del corpo farfallato, migliorando l'efficienza della combustione. Per ridurre le emissioni lo scarico 2 in 1 inclinato verso l'alto è dotato di convertitori catalitici anteriore e posteriore che utilizzano elementi in rodio e in platino.
Yamaha TMAX è dotato di nuova cinghia CVT, che incrementa l'efficienza della trasmissione. Anche le caratteristiche dei rapporti di riduzione e del cambio automatico sono state cambiate per offrire l'equivalente di una marcia più alta a un determinato numero di giri. Anche gli ingranaggi sono stati rivisti. Per il 2020, i sistemi di aspirazione e scarico sono stati perfezionati per emettere la nota giusta attraverso lo scarico. Con la fasatura a 360° e un meccanismo di bilanciamento contrapposto orizzontalmente ai pistoni in moto alternato, collocato tra i due cilindri, il motore di TMAX è uno dei più compatti della categoria. Il propulsore è impiegato come elemento stressato del telaio e le sue dimensioni ridotte liberano spazio per aumentare la capacità di carico. Il layout compatto e orizzontale assicura anche un baricentro basso che contribuisce a donare agilità di guida al TMAX.
La tecnologia di gestione elettronica Yamaha D-MODE permette a chi guida TMAX di regolare all'istante le modalità di funzionamento del motore, per ottimizzare controllo e prestazioni in diverse situazioni. Questo sistema a due modalità agisce insieme a YCC-T (Yamaha Chip Controlled Throttle) e offre la pilota la possibilità di scegliere un'erogazione più dolce per la guida in città. Selezionando la modalità più sportiva, chi guida ha invece accesso alla massima prestazione dello scooter. Il sistema Yamaha "Smart Key" senza chiave permette infine a chi guida di accendere il motore, sbloccare la sella e i vani portaoggetti, oltre a bloccare e sbloccare il cavalletto centrale, semplicemente portando la chiave in tasca. Altre migliorie sul motore per il 2020 includono il sistema di raffreddamento rivisto, il radiatore di maggiore capacità con condotti dell'aria dal nuovo design il nuovo tendicatena in resina a bassa rumorosità. Il Traction Control System (TCS) è stato messo a punto per ottenere un miglior feeling quando si attiva e il nuovo tubo di scarico ad alta resistenza permette l'utilizzo di pareti più sottili del 20%.