Nowy Streetfighter V4 napędzany jest silnikiem Desmosedici Stradale o pojemności 1103 cm3. W tej konfiguracji, jednostka V4 90° dostarcza 208 KM (153 kW) mocy przy 12 750 obr/min, co jest niezrównaną mocą w swoim segmencie i perfekcyjnie pasuje do charakteru motocykla. Maksymalny moment obrotowy 123 Nm przy 11 500 obr/min pozostał praktycznie bez zmian w stosunku do Panigale V4. Specjalnie dopasowane mapowanie silnika pozwala na bezpieczne korzystanie z pełnych osiągów Streetfightera V4 na drodze.

Końcowe przeniesienie napędu zostało skrócone względem Panigale V4, co skutkuje o 10% większym momentem na tylnym kole. Dzięki temu Streetfighter V4 zapewnia natychmiastową odpowiedź na każdą komendę rolgazu. Wartości mocy i momentu obrotowego można zwiększyć do 220 KM i 130 Nm po zastosowaniu wyścigowego układu wydechowego Ducati Performace od Akrapovič.

Silnik Desmosedici Stradale zaprojektowany został wokół trzonu silnika z MotoGP – wokół głowic cylindrów. Dzięki identycznym wymiarom i geometrii jak w Desmosedici GP, jednostka oferuje niezrównany przepływ płynów. Identyczna jest także konfiguracja: układ V4 o rozstawie 90° oraz obrót silnika o 42° do tyłu. To rozwiązanie czyni jednostkę kompaktową, pozwalając na centralizację masy i wyjątkową integrację z całym motocyklem.

Zaawansowanie techniczne pozwoliło zastosować długie okresy międzyserwisowe. Regulacja zaworów (Desmo Service) wymagana jest co 24 000 kilometrów, a przeglądy wykonuje się co 12 000 km lub 12 miesięcy.

Streetfighter V4 posiada przednią ramę Front Frame – efekt doświadczenia Ducati w MotoGP, która używa silnika jako elementu nośnego konstrukcji. Kompaktowa rama Front Frame waży tylko 4 kg, a przymocowana jest bezpośrednio do górnej części bloku przedniego cylindra i do głowicy tylnego cylindra. Blok silnika służy także jako punkty montażowe dla tylnego zawieszenia oraz dla jednostronnego wahacza. Tego typu konstrukcja zapewnia połączenie pożądanej sztywności wraz z niską masą. Ponadto motocykl ma bardziej kompaktowe wymiary, szczególnie w okolicy kanapy kierowcy.

Wyrafinowane zawieszenie modelu Streetfighter V4 składa się z widelca Showa BPF o średnicy goleni 43 mm wraz z tylnym amortyzatorem Sachs, które posiadają pełną regulację. Kompletu dopełnia amortyzator skrętu Sachs oraz potężne zaciski hamulcowe Brembo Stylema, pracujące na tarczach przednich o 330 mm średnicy.

Zaawansowany model Streetfighter V4S wyposażono w zawieszenie będące najnowszą technologią - sterowane jest elektronicznie, a ustawienia dobierane są w czasie rzeczywistym. W pakiecie znalazły się widelec Öhlins NIX-30, amortyzator Öhlins TTX36 oraz amortyzator skrętu Öhlins. Zawieszenie obsługiwane jest systemem Öhlins Smart EC 2.0 drugiej generacji, wraz z nowym OBTi (Objective Based Tuning Interface).

Model Streetfighter V4 posiada 5-ramienne felgi z odlewanego aluminium, tymczasem Streetfighter V4S otrzymał 3-ramienne felgi Marchesini z kutego stopu aluminium. Na obręczach znalazły się opony Pirelli Diablo Rosso Corsa II w rozmiarach 120/70 ZR17 oraz 200/60 ZR 17, stosowanych w Mistrzostwach Świata FIM Superbike.

Streetfighter V4 posiada pakiet najnowszych technologii i asystentów. Centralnym punktem systemów jest 5-calowy wyświetlacz TFT pochodzący prosto z Panigale V4. Ekran zdominowany jest przez wirtualny obrotomierz wraz z kontrolkami shift-light o zmiennych kolorach - umieszczono je w obudowie, informują o potrzebie zmiany biegu.

Elektronika w Streetfighter V4 rozwinięta została w MotoGP. Opiera się na 6-osiowym czujniku IMU, bezustannie monitorującym pozycję i zachowanie motocykla. Elektroniczni asystenci czuwają nad każdą fazą jazdy, a ustawieniami systemów zarządzają trzy tryby jazdy z możliwością personalizacji. W zestawie znalazły się:
- ABS Cornering EVO – Układ ABS, który jest czuły na zakręty. Pomaga utrzymać stabilność nawet przy pochyleniach oraz przeciwdziała unoszeniu tylnego koła. 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 Slide Control (DSC) – Jako dodatek do kontroli trakcji, kontroluje dostarczany moment obrotowy w zależności od kąta wychylenia slajdu. Jego celem jest utrzymanie takiego uślizgu, który będzie łatwy do opanowania oraz zapewni najszybsze wyjście z zakrętu.
- Ducati Wheelie Control (DWC) EVO – Najnowszy system jest jeszcze bardziej precyzyjny. Przeciwdziała nadmiernemu unoszeniu przedniego koła, aby zapewnić pełne możliwości przyspieszania.
- Ducati Power Launch (DPL) – Asystent szybkiego startu, współpracuje z innymi systemami. Po jego włączeniu oraz po wrzuceniu pierwszego biegu, komputer zarządza poziomem obrotów silnika i dostarczaną mocą. Przy atomowym starcie motocyklista może skupić się wyłącznie na odpowiednim wypuszczaniu sprzęgła.
- Ducati Quick Shift up/down (DQS) EVO 2 – Nowy system szybkiej zmiany biegów bez użycia sprzęgła, zarówno na wyższe oraz na niższe przełożenia. 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.
- Ducati Electronic Suspension (DES) EVO – Wersja Streetfighter V4 S posiada elektroniczne zawieszenie Öhlins z możliwością pracy albo w ustalonej konfiguracji tłumienia kompresji, odbicia i tłumika skrętu, albo w trybie dynamicznym. W tej drugiej opcji, za pomocą czujników oraz IMU, zawieszenie w czasie rzeczywistym dopasowuje konfigurację poziomów tłumień do stylu jazdy i przebiegu wydarzeń. Styl pracy może być personalizowany.

Jako wyposażenie dodatkowe Ducati Performance, model StreetFighter V4 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.