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Su poderoso motor es un V-Twin de 1 290 cc de cilindrada que desarrolla 180 CV de potencia a 8 870 rpm con un altísimo torque de 144 Nm. Según sus creadores, esta supernaked alcanza 200 km/h en solo 7.2 s y su peso de 189 kg indica una relación peso/potencia de 1.05 kg por cada CV de potencia. La frenada está garantizada por el sistema Bosch ABS 9ME con doble discos Brembo de 320 mm y pinzas de 6 pistones para la rueda delantera montada en una horquilla WP-USD,con barras de 48 mm para evitar posibles enterramientos.

Los neumáticos Sportman 2 han sido diseñados por Dunlop específicamente para esta nueva Duke, que equipa además un nuevo sistema de control de tracción electrónica de cuatro modos de funcionamiento: Rain, Street, Sport y Supermoto ABS. La gestión electrónica para la alimentación pertenece a la popular firma japonesa Keihin. Su caja de 6 cambios es suave y el embrague es antibloqueo de accionamiento hidráulico. El chasis multitubular ha sido construido totalmente en acero al cromo molibdeno,  con basculante monobrazo en aluminio y una distancia entre ejes de 1 482 mm.

KTM ha tenido muy en cuenta la comodidad del piloto y la facilidad de manejo; el asiento es escalonado para dos personas con reposapies, manillares y retrovisores ajustables. El cuadro de instrumentos digital es sencillo y completo, y todas las luminarias son de tipo LED.

De diseño impresionante, esta nueva versión R refleja todo el bien ganado carácter de la popular Duke.