Niezwykle lekki, ważący tylko 66,7 kg, ultrakompaktowy silnik V4 Granturismo gwarantuje płynną pracę przy niskich obrotach i liniową krzywą momentu obrotowego. Czterocylindrowa jednostka o pojemności 1158 cm3 rozwija moc 170 KM przy 10500 obr./min i maksymalny moment obrotowy 125 Nm przy 8750 obr./min. Nawet przy pełnym obciążeniu daje poczucie natychmiastowej reakcji na manetkę gazu. Inżynierowie dużą uwagę poświęcili krzywym momentu obrotowego na każdym biegu, aby uzyskać płynność przy niskich obrotach, stabilność w średnim zakresie i ekscytującą jazdę przy wysokich obrotach. Pierwszy bieg o niskim przełożeniu doskonale nadaje się do manewrowania przy ekstremalnie niskich prędkościach, ruszania pod górę i na odcinkach terenowych. Natomiast szósty bieg jest idealny do pokonywania długich podróży autostradą.

Silnik w Multistradzie V4 S pozwala na znaczne wydłużenie okresów międzyobsługowych. Wymiana oleju jest sugerowana co 15 000 km, a sprawdzanie luzów zaworowych i ewentualna regulacja co 60 000 km.

Multistrada V4 S jest wyposażona w aluminiową ramę, 19-calowe koło przednie oraz prześwit 220 mm. W przednim zawieszeniu wykorzystano widelec o średnicy 50 mm, a w tylnym dwustronny wahacz. Dzięki systemowi Ducati Skyhook mają elektronicznę regulację kompresji i tłumienia odbicia. Waga własna motocykla na sucho to tylko 217 kg. Wszystko to sprawia, że Multistrada V4 pokonuje zakręty w sposób intuicyjny i skuteczny, jak przystało na Ducati, a jednocześnie jest łatwa w prowadzeniu i wszechstronna zarówno na drogach, jak i w warunkach terenowych. Skuteczne hamowanie w odmianie V4 S zapewnia zestaw hamulców o poprawionej efektywności z dwoma tarczami 330 mm i 4-tłoczkowymi zaciskami Brembo M50 na przedniej osi, a także 265 mm tarczą i 2-tłoczkowym zaciskiem na tylnej osi.

Multistrada V4 S jest wyposażona w najnowocześniejszą elektronikę w branży motocyklowej, zapewniającą wysoki poziom bezpieczeństwa, komfortu, osiągów i łączności. Platforma inercyjna (IMU) zarządza działaniem ABS na zakrętach, Ducati Wheelie Control (DWC) czy Ducati Traction Control (DTC). Multistrada V4 S jest również standardowo wyposażona w system kontroli utrzymania pojazdu (VHC), który ułatwia ponowne uruchomienie na pochyłych drogach. Platforma inercyjna komunikuje się również w sposób ciągły z półaktywnym układem sterowania zawieszeniem Ducati Skyhook (DSS) z funkcją Autoleveling.

Wraz z nowym modelem, Ducati wprowadziło również absolutną nowość w świecie motocykli: rewolucyjny przedni i tylny system radarowy, który umożliwia korzystanie z adaptacyjnego tempomatu (ACC) i wykrywania martwego pola (BSD). Radary to zaawansowane systemy pomocnicze, które firma Ducati opracowała we współpracy ze swoimi partnerami technologicznymi z najwyższej półki, jak na przykład Bosch. Wspierają one kierowcę podczas jazdy i czynią jazdę bardziej komfortową dzięki możliwości kontroli otoczenia motocykla.

Aby jeszcze bardziej poprawić wrażenia z jazdy całkowicie zmieniono zarówno interfejs użytkownika na 6,5-calowym wyświetlaczu TFT. System Ducati Connect, który umożliwia za bezprzewodową łączność ze smartfonem i korzystanie z aplikacji na desce rozdzielczej przy pomocy joysticka. W górnej części zbiornika wygospodarowano zamykane miejsce na telefon, gdzie można bezpiecznie pozostawić go do ładowania.