Có thể thấy rằng khi thiết kế R1 mới, các kỹ sư của Yamaha đã lấy cảm hứng từ nhiều chi tiết của mẫu xe đua Moto GP YZR-M1, đặc biệt là ở phần quây gió với khe hút không khí đặt trước mũi xe. Tuy nhiên là một mẫu superbike dân dụng, R1 được tích hợp thêm cặp đèn pha cùng đèn chiếu sáng ban ngày LED - những chi tiết không hề xuất hiện trên mẫu xe đua kia.
Không chỉ có kiểu dáng "mượn" từ xe đua, YZF-R1 2015 còn được ứng dụng những công nghệ có nguồn gốc từ Moto GP nhằm nâng cao khả năng vận hành. Chính tay đua Valentino Rossi cũng đã thử nghiệm và xác nhận rằng R1 mới đem lại cảm giác gần như y hệt mẫu xe đua M1 mà anh từng cầm lái trước đây. Một số công nghệ nổi bật trên R1 bao gồm con quay hồi chuyển 6 hướng, hệ thống kiểm soát lực kéo (TCS), kiểm soát độ trượt (Slide Control System - SCS), kiểm soát độ nâng đầu xe (Lift Control System - LIF), kiểm soát tăng tốc (Launch Control System - LCS) và hệ thống chuyển số nhanh (Quick Shift System - QSS) giúp người lái có thể chuyển số không cần bóp côn... Bên cạnh đó, Yamaha cũng cho khách hàng tùy chọn hệ thống Communication Control Unit (CCU), cho phép người dùng tải về các dữ liệu GPS thông qua wifi và thiết lập các chế độ chạy cho R1 theo từng điều kiện.
Cung cấp sức mạnh cho chiếc siêu sport-bike này là khối động cơ Crossplane 4 xi-lanh thẳng hàng, dung tích 1.000 cc, với tay biên bằng titanium, hộp gió 10,5 lít, ống xả titanium và côn trượt. Khối động cơ này có khả năng sản sinh công suất tối đa hơn 200 mã lực, sức mạnh truyền đến bánh thông qua hộp số ly hợp kép.
Bên cạnh bản R1 thông thường, Yamaha còn đưa ra thêm phiên bản R1M với số lượng sản xuất giới hạn chỉ 500 chiếc trên toàn Thế giới , với các cải tiến như phuộc Öhlins ERS bán chủ động, quây gió bằng sợi carbon và được tích hợp sẵn hệ thống CCU. Ngoài ra, trọng lượng khô của xe cũng được giảm còn 179 kg.
Tại Mỹ, giá khởi điểm của Yamaha R1 bản thường là 16.490 USD, trong khi phiên bản R1M có giá đắt hơn 5500 USD.