Im Zuge der Umstellung auf die strenge Abgasnorm EURO5 mussten die Honda-Ingenieure auch das Vierzylinderaggregat der Mittelklasse überarbeiten. Um die neuen Grenzwerte einzuhalten, erhielt der 649 Kubikzentimeter große DOHC-16-Ventil-Motor ein Update des Motormanagements sowie neue Nockenwellen mit geänderten Steuerzeiten. Die Abgasanlage inklusive des Katalysators wurde komplett erneuert.
Leistungseinbußen sind mit den Modifikationen nicht verbunden, die CBR650R leistet nach wie vor 95 PS bei 12.000 Umdrehungen, das maximale Drehmoment von 63 Newtonmetern wird bei 8500 Touren erreicht. Weiterhin möglich ist die Umrüstung auf 48 PS (35kW).