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Este modelo está desarrollado por Peugeot Sport y con respecto a las versiones anteriores del RCZ, el R tiene cambios que van más allá de la motorización. Trae nuevo: los muelles, amortiguadores, la carrocería va 10 mm más cerca del piso y también se ha alterado la alineación de las ruedas (caída y convergencia). Los discos de freno son de mayor diámetro (los delanteros de 380 mm) y hay un diferencial de deslizamiento limitado (Torsen).

Además, hay cambios aerodinámicos con el objetivo de aumentar el agarre de la parte final de la carrocería a alta velocidad y tiene como peculiaridad que el alerón trasero es fijo y no móvil como en versiones anteriores.

El motor que lleva el RCZ R es la variante más potente que existe del 1.6 L producido por el Grupo PSA Peugeot-Citroën y BMW. Tiene una potencia máxima de 271 CV a 6 000 rpm y un par motor máximo de 330 Nm entre 1 900 y 5 500 rpm. Para evitar que las ruedas delanteras patinen demasiado cuando se acelera a fondo, el par está limitado a 240 Nm en la primera velocidad de una transmisión mecánica de seis velocidades.

El nuevo propulsor tiene un bloque reforzado, el turbocompresor es de mayor tamaño, da una presión máxima nominal absoluta de 2.6 bar y los colectores de escape son de acero. Los pistones, de aluminio forjado, están refrigerados por dos chorros de aceite y los puntos de unión de las bielas al cigüeñal han sido reforzados con un tratamiento especial de polímero.

El Peugeot RCZ R alcanza una velocidad punta de 250 km/h (limitada electrónicamente) y acelera de 0 a 100 km/h en 5.9 s. Pesa, con conductor incluido, 1 355 kg, una cifra muy competitiva en comparación con modelos similares de la competencia. El consumo medio homologado es 6.3 L/100 km. Es menor que el de cualquier modelo de gasolina de potencia similar (exceptuando modelos híbridos), independientemente del tamaño o tipo de carrocería. También es claramente más bajo que el de cualquier otro Peugeot RCZ con motor de gasolina.