Xe sở hữu kích thước nhỏ gọn, hành trình pít tông ngắn chia sẻ đường kính và hành trình pít tông với xe đua RC213V với trang bị thanh truyền titanium, vòi tưới dầu bôi trơn pít tông hoàn toàn mới và đường nước nhằm tối ưu hóa hiệu năng làm mát động cơ.
Honda CBR1000RR-R Fireblade SP sử dụng hệ khung nhôm cấu trúc kim cương hoàn toàn mới cho phép sử dụng phần sau của động cơ làm điểm bắt phuộc sau; càng sau dựa trên thiết kế của RC213V-S nhưng dài hơn. Sự cân bằng, chắc chắn, phân bổ trọng lượng và bố trí góc lái được các kỹ sữ tính toán cẩn thận đề đáp ứng hoàn hảo và phù hợp với lực máy, tăng độ bám đường cũng như phản hồi của hai bánh trước, sau.
Hốc lấy gió được thiết kế trên thân xe phía trước dẫn gió trực tiếp vào hộp lọc gió. Hệ thống ống xả gom 4-2-1 được phối hợp phát triển cùng Akrapovic với cổ ống xả tiết diện hình ô van.
Hệ thống bướm ga điện tử cũng được cải tiến để tăng cường độ phản hồi cho người lái và tích hợp 3 chế độ chạy mặc định cho phép tùy chỉnh: sức mạnh động cơ, lực phanh động cơ, kiểm soát bốc đầu và kiểm soát lực kéo (HSTC). Hệ thống điện tử hỗ trợ trên xe cũng được bổ sung thêm chế độ Start Mode cho phép người lái tùy chỉnh các thông số.
Honda CBR1000RR-R SP được trang bị màn hình màu TFT 5-inch độ phân giải cao có khả năng tùy chỉnh để hiển thị chính xác những thông tin người lái muốn theo dõi. Giao diện dễ sử dụng và khả năng điều khiển dễ dàng thông qua cần gạt 4 hướng đặt cạnh tay nắm bên trái.
Xe được trang bị ống xả Akrapovic bằng titan nhẹ và bộ đo lường quán tính 6 trục IMU hoàn toàn mới. Có hai màu sơn ngoại thất cho khách hàng lựa chọn là Grand Prix Red lấy cảm hứng từ HRC và màu Đen mờ. Hệ thống khóa thông minh Honda Smart Key cũng được trang bị nhằm tăng tính tiện dụng cho xe.
Honda CBR1000RR-R Fireblade SP 2020 sử dụng 4 xi lanh với dung tích 999,9cc. động cơ này sản sinh công suất tối đa 214 mã lực tại 14.500 vòng/phút, mô men xoắn cực đại 113 Nm tại 12.500 vòng/phút.
CBR1000RR-R Fireblade SP trang bị phuộc trước Ohlins NPX 43mm thay thế cho Ohlins NIX trước đây đi cùng với giao diện người dùng Öhlins Object Based Tuning interface (OBTi) thế hệ thứ 2 mang tới khả năng tinh chỉnh cực cao cho cả phuộc trước và sau. Đĩa phanh trước đường kính to hơn, ngàm phanh Brembo 4 pít tông, hệ thống ABS có khả năng tùy chỉnh phù hợp với điều kiện đường đua. Lốp sau được tăng kích thước lên 200/55-ZR17.
Để sản sinh thêm lực ép xe xuống mặt đường khi vận hành với tốc độ trong các đường đua, RR-R SP được thừa hưởng bộ cánh gió khí động học tương tự như trên xe đua RC213V. Bộ cánh gió này có tính năng hạn chế hiện tượng bốc đầu khi tăng tốc giúp đầu xe ổn định hơn khi phanh và bắt đầu vào cua.