Dwucylindrowy silnik Superquadro 955 cm3 spełnia standardy Euro 5, a w porównaniu do poprzedniego 959 Panigale dostarcza dodatkowe 5 KM mocy oraz 2 Nm momentu obrotowego. Posiada także nowy, kompaktowy układ wydechowy w całości skompresowany pod silnikiem. Pełna moc wynosi 155 KM przy 10 750 obr/min, a moment obrotowy to 104 Nm przy 9 000 obr/min. Osiągi dostarczane są w sposób gładki i przyjemny, jednak wciąż pozostają potężne oraz precyzyjnie kontrolowane – szczególnie na torze.

Wzrost osiągów zawdzięczany jest głównie nowym wtryskiwaczom (dwa na cylinder, umieszczone jeden nad i drugi pod motylkową przepustnicą, są większe i pod innym kątem) oraz nowym wlotom i kanałom powietrznym w owiewce. Wloty generują niższą utratę ciśnienia, a więc poprawiają wydajność całego układu dolotowego.

Silnik pełni funkcję elementu nośnego ramy. Dwa cylindry mają kąt rozwarcia 90°, a jednostka obrócona jest do tyłu, tworząc kąt 21° pomiędzy przednim cylindrem i osią poziomą. Technologia pompy olejowej pochodzi z silników wyścigowych MotoGP. Poziom sprężania wynosi 12,5:1, a pojemność 955 cm3 oraz nazwa Superquadro wynikają ze średnicy i skoku cylindra wynoszących 100 mm oraz 60,8 mm.

Kontrola luzów zaworowych przewidziana jest co 24 000 km, a przegląd powinien odbywać się co każde 12 000 km lub 12 miesięcy.

Rama Panigale V2 składa się z kompaktowej struktury monocoque o podwyższonej wytrzymałości, odlewanej z aluminium, która korzysta z silnika jako elementu nośnego konstrukcji. Rama monocoque zamontowana jest bezpośrednio do głowic, rozciąga się w przód do główki ramy, ale pełni też funkcję air-boxa.

Zawieszenie Panigale V2 zaczyna się od widelca Showa BPF o śr. 43 mm z pełną regulacją napięcia wstępnego oraz tłumienia kompresji i odbicia. Dopełnia go amortyzator skrętu Sachs. Z tyłu pracuje w pełni regulowany amortyzator Sachs. Zamontowany został z boku, aby zapewnić łatwy dostęp do regulacji. Za pomocą progresywnych dźwigienek kontroluje pracę jednostronnego, aluminiowego wahacza.

W porównaniu do 959 Panigale, w nowym modelu widelec został wysunięty o 2 mm, a tylny amortyzator jest o 2 mm dłuższy. We współpracy z nowymi oponami Pirelli Diablo Rosso Corsa II, motocykl stał się bardziej intuicyjny, zwinny oraz radosny. Ponadto odpowiednie skonfigurowanie zawieszenia poprawiło komfort w użyciu na drogach publicznych.

Przedni hamulec bazuje na wysokowydajnych zaciskach Brembo M4.32 typu monobloc, montowanych radialnie. Pracują na tarczach o średnicy 320 mm. Panigale V2 posiada 5-ramienne felgi o szerokości 3,5” oraz 5,5”, na które pasują opony w rozmiarach 120/70 ZR17 oraz 180/60 ZR17.

Panigale V2 posiada pakiet nowoczesnej technologii i asystentów elektronicznych. Ich praca opiera się na 6-osiowym czujniku IMU, który bezustannie monitoruje pozycję i zachowanie motocykla. Ustawieniami elektronicznych asystentow zarządzają trzy tryby jazdy (Race, Sport, Street) z możliwością personalizacji. Informacje wyświetlają się na ekranie TFT 4,3”. W zestawie znalazły się:

- ABS Cornering EVO – Układ ABS, który jest czuły na zakręty, pochodzi prosto z Panigale V4. Pomaga utrzymać stabilność nawet przy pochyleniach oraz przeciwdziała unoszeniu tylnego koła. Został radykalnie odmieniony. Ma 3 tryby pracy.
- Ducati Traction Control (DTC) EVO 2 – Kontrola trakcji o nowej strategii, pochodzi z MotoGP, a znalazła się już w Panigale V4 R. System interweniuje w oparciu o uślizg koła i pochylenie motocykla, działając z „przewidującą” strategią. Zapobiega utracie przyczepności tylnego koła, zapewniając więcej mocy i stabilności przy przyspieszaniu z zakrętu.
- Ducati Wheelie Control (DWC) EVO – Najnowszy system jest jeszcze bardziej precyzyjny. Przeciwdziała nadmiernemu unoszeniu przedniego koła, aby zapewnić pełne możliwości przyspieszania.
- Ducati Quick Shift up/down (DQS) EVO 2 – Nowy system szybkiej zmiany biegów bez użycia sprzęgła, zarówno na wyższe oraz na niższe przełożenia. Skonfigurowany specjalnie dla Panigale V2, DQS potrafi odczytać wiele sygnałów, jak kąt złożenia, aby zapewnić pełną precyzję i stabilność jazdy.
- Engine Brake Control (EBC) EVO – Za sprawą tego systemu, moment hamujący silnika przestaje być zbyt silny, niezależnie od kąta złożenia czy prędkości jazdy. System pomaga optymalizować stabilność motocykla nawet w ekstremalnych warunkach.

Jako wyposażenie dodatkowe Ducati Performance, model Panigale V2 może zostać wyposażony w kolejne trzy systemy. Ducati Lap Timer GPS (DLT GPS) pozwala zapisywać czasy okrążeni w oparciu o GPS. Ducati Data Analyser + GPS (DDA+ GPS) jest zaawansowanym systemem do analizy telemetrii i pracy wszystkich układów i podzespołów motocykla. Z kolei Ducati Multimedia System (DMS) pozwala podłączyć motocykl do smartfonu za pomocą Bluetooth, aby sterować muzyką, rozmowami, wiadomościami SMS.