パニガーレV4 Rの心臓部には、新しい998cc デスモセディチ・ストラダーレRエンジンが搭載されます。最高出力は218ps@15,500rpm(ユーロ5規制に適合*)、レブリミットは6速ギアで16,500rpmに設定され、同排気量のスーパースポーツ・バイクにおける絶対的なベンチマークとなっています。
新しいデスモセディチ・ストラダーレRには、さまざまな改良が施されていますが、厳格なユーロ5規制に準拠したエグゾースト・システムを装着することにより、以前のバージョンと比較して、パフォーマンスは若干低下しています。しかし、レーシング・エグゾーストを装着することにより、サーキットではこのエンジンのポテンシャルがフルに発揮され、その最高出力は先代モデルよりも3ps高い237psに達します。
*ユーロ-5規制対応国のみ
このエンジンの点火シーケンスの特徴は、左側の2気筒が短い間隔で点火し、同様に、右側の2気筒も短い間隔で点火するという点です。タイミングチャートにおける点火ポイントは、0°、90°、290°、380°となります。
そのため、このエンジンは、MotoGPマシンのデスモセディチを彷彿とさせるV4サウンドを奏でます。