El motor tiene 149.8 cc con un solo cilindro de 4 tiempos cuatro válvulas SOHC con una potencia de 16.9 BHP@10500 rpm. El diámetro y la carrera del motor son 57 mm (2,2440944859 in) X 58,7 mm (2,31102361969 in). El radiador está ubicado en la parte frontal del motor con un ventilador justo detras de el. La reserva del liquido refrigerante se encuentra ubicada en la parte izquierda, arriba detras del radiador.
Cuenta con una transmisión de seis marchas con un acoplamiento constante y embrague multidisco húmedo.
La motocicleta tiene un disco de 270 mm con mordazas de dos pistones en la parte delantera y un disco de 220 mm de una sola mordaza de pistón en la parte trasera, ambos frenos son hechos por Nissin de Japón.
La suspensión delantera es de tenedor telescopico doble y la trasera es la avanzada suspensión multibrazo. La moto dispone de un doble faro como otras motos de la serie R.
En 2011, Yamaha India emitió nuevos modelos que llaman la versión R15 v2.0 con algunos cambios en el chasis, el cuerpo, los tamaños de llanta, el brazo oscilante (modelos como R6), dimensiones de neumáticos y cambios menores en el sistema de la ECU. El neumático delantero del R15 original es 80/90-17 y la rueda trasera es 100/80-17, mientras que la versión 2.0 cuenta con los neumáticos radiales de tamaño 90/80-17 para la parte delantera y trasera para 130/70-R17.
