1997年9月のミラノショーでのデビュー以来、常にスーパースポーツの歴史をリードしてきたYZF-R1。
YZR-M1譲りの4バルブ方式エンジンにヤマハ電子制御インテーク「YCC-I」と電子制御スロットル「YCC-T」を組み合わせて、公道でのエキサイトメントに加え、サーキット最速を目指した新たな走りのコンセプトを追求した'08 YZF-R1。

YZR-M1譲りの前傾シリンダー・ストレート吸排気の基本デザインの4バルブ・水冷DOHC並列4気筒エンジンを搭載。
コンパクトな燃焼室形状と動弁系を持つ4バルブシリンダーヘッドは圧縮比12.7で、自然吸気により178PSのパワーを絞り出している。
またシフトダウン時のエンジンブレーキによる、リアホイールのホッピングやロックなどによるマシン挙動の安定化を図るスリッパークラッチを標準搭載している。

こ量産二輪車初の電子制御モーターによる可変式エアファンネル「ヤマハ電子制御インテーク(YCC-I)」(Yamaha Chip Controlled Intake)を搭載。
吸気用のダクトを上下分割式として、通常は連結状態でファンネル長を140mmとして新気を吸入。エンジンの回転数とアクセル開度が一定域を超えると電子制御にてファンネル上部が分離され下側65mmだけとなることで高回転時の吸気効率を稼ぎ、中低速と高速性能の両立を図り全域での滑らかな出力トルク特性を達成している。
さらにスロットルは、YCC-T（YCC-T/ Yamaha Chip Controlled Throttle）による電子制御方式。 高性能3CPU ECUをよりライダーの微妙なアクセル操作を検知、高速演算処理により瞬時に最適スロットルバルブ開度をモーターで駆動することで、アイドリング域から全回転域で好レスポンスを実現、これら最新の技術の連携により最高出力の向上と中低速域でも力強くなめらかな出力特性を獲得している。

シートカウルにビルトインされるアップマフラーはサイレンサーが超軽量なチタン製で、断面を偏平楕円として容量を稼いだデザイン。ストリートマシンとして端正かつ鮮烈な外観を形作っている。
またヤマハが誇る排気デバイス「EXUP」はオールチタン製バルブで、1・2番／3・4番シリンダーからのエキパイを2本に集合した部分にバルブを配し脈動を制御する2気筒連結型。吸気系の新しい技術と呼応して全域で力強くワイドな特性を引き出している。

そのほか高回転化に対応したアルミ鍛造ピストン、真円度の高いFSコンロッド、超軽量で高い強度を持つ31mm径チタン吸気バルブなど、高回転・稿出力を追求する高度な技術が盛り込まれている。

旋回性に優れるアルミデルタボックスフレームを採用
アルミ製デルタボックスフレームは、ボディの内側を重力鋳造部材、外側に非鋳造プレス材を相互に溶接した複合構造で、パワーアップにより増大した駆動力によるアンチスクワット性を確保するリアスイングアームピボット位置により高速での安定性と優れた旋回性・レスポンス性とを引き出す最適なバランスを実現している。
また左右非対称の逆トラス形状のリヤアームは重力鋳造部材を用いたピボット廻り、アーム部など主部分にはCFダイキャスト、そしてアーム末端のアクスル締結部は鍛造と最適な構成を組み合わせることで、横剛性の過大化を抑えながら全体のねじれ剛性を確保させている。

フロントフォークは薄肉インナーチューブに大径の内部ピストン、アルミ二ウム製ロッドを採用、リアサスペンションは圧側を高速と低速のそれぞれを独立調整できる設計として、ライダーが安心してマシンをバンクさせ、フロント舵角により旋回初期から素早く積極的な向き変えが行なえる、コーナーでの明快な接地感を実現している。
またラジアルマウントされるフロントブレーキは、2ピース構造・4枚のブレーキパッドを6つのピストンで押す6ポットキャリパーで、高い制動力とコントロール性を実現、Φ310mmのディスクローター径により回転モーメントを低減し、フロント廻りのジャイロ効果を抑えることで軽快なハンドリングにも寄与している。

鍛え上げられたアスリートの身体美や筋肉の持つ力強さ・美しさを思わせるボディデザインは、エッジの効いたアグレッシブな造形としている。