Η Diavel V4 RS εξοπλίζεται με τον αγωνιστικής προέλευσης κινητήρα Desmosedici Stradale 1103 cc, που αποδίδει μέγιστη ισχύ 182 ίππων – 14 περισσότερους σε σχέση με τον V4 Granturismo της Diavel V4. Στην Diavel V4 RS, ο κόφτης στροφών έχει ρυθμιστεί στις 13.500 rpm σε όλες τις σχέσεις, εκτός από την πρώτη, όπου ενεργοποιείται στις 14.000 rpm.

Στις μοτοσυκλέτες δρόμου, ο στρόφαλος περιστρέφεται στην ίδια κατεύθυνση με τους τροχούς. Στο MotoGP όμως, χρησιμοποιείται ο αντιστρόφως περιστρεφόμενος στρόφαλος που κινείται αντίθετα. Το Desmosedici Stradale υιοθετεί αυτήν την τεχνική λύση για να αντισταθμίσει μέρος του γυροσκοπικού φαινομένου που παράγουν οι τροχοί, κάνοντας τη μοτοσυκλέτα πιο ευέλικτη και ακριβής στις αλλαγές κατεύθυνσης. 

Για καλύτερη κατανάλωση και θερμική άνεση του αναβάτη, ο κινητήρας Desmosedici Stradale της Diavel V4 RS διαθέτει σύστημα απενεργοποίησης της πίσω σειράς κυλίνδρων. Όταν η μοτοσυκλέτα είναι σταματημένη, σε νεκρά ή με θερμοκρασία άνω των 70°C, οι πίσω κύλινδροι απενεργοποιούνται ώστε να μειώνεται η θερμότητα που φτάνει στον αναβάτη.

Η Diavel V4 RS εξοπλίζεται με τον κατεργασμένο από billet αλουμίνιο STM-EVO SBK ξηρό συμπλέκτη, με ειδική ρύθμιση ελατηρίων και ραμπών anti-hopping. Εκτός από την ομαλότερη αίσθηση – ειδικά στο φρενάρισμα και στις αλλαγές ταχυτήτων – ο συμπλέκτης προσθέτει και τον χαρακτηριστικό μεταλλικό ήχο που κάνει κάθε Ducati ξεχωριστή όταν αφήνεις τον συμπλέκτη. Η απόδοσή του μπορεί να ενισχυθεί ακόμη περισσότερο με τη χρήση του Ducati Corse Performance Oil powered by Shell Advance, που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με τη Shell για τα πρωταθλήματα WorldSBK και MotoGP.

Η τετραπλή εξάτμιση – χαρακτηριστικό στοιχείο στυλ της οικογένειας Diavel – ξεχωρίζει χάρη στο τελικό τιτανίου και τα αλουμινένια καλύμματα. Η διαμόρφωση της Diavel V4 RS είναι πλήρως συμβατή με το πρότυπο Euro 5+.

Η Diavel V4 RS απαιτεί έλεγχο βαλβίδων κάθε 30.000 km.