De basis van de Z650RS wordt gevormd door het 649cc parallel-twin motorblok met een balans as, bekrachtigde slipper koppeling en speciaal voor de Z650RS ontworpen motordeksels. Voor het gebruik in deze Retro Sport is het blok getuned met de focus op souplesse in lage toeren en koppel en vermogen in middelhoge toeren. Hiernaast is dit blok zeer betrouwbaar en zuinig qua verbruik en staat dus garant voor vele zorgeloze kilometers rijplezier.