Η μοναδική της οικογένειας Multistrada που εξοπλίζεται με αυτόν τον κινητήρα, η V4 RS διαθέτει τον Desmosedici Stradale 1103 κ.εκ. με ξηρό συμπλέκτη αγωνιστικής προέλευσης. Ο κινητήρας αποδίδει μέγιστη ισχύ 180 hp, με κόφτη στις 13.500 σ.α.λ., τιμή που εξασφαλίζει σπορ επιδόσεις ενώ ταυτόχρονα διατηρεί την ισορροπία που πάντα χαρακτήριζε τη Multistrada V4.

Η καρδιά της Multistrada V4 RS είναι σχεδιασμένη γύρω από το σύστημα Desmodromic, την τεχνική υπογραφή της Ducati που προέρχεται από το MotoGP και μετατρέπει την ισχύ και την τεχνολογική υπεροχή σε καθαρή οδηγική απόλαυση, τόσο στον δρόμο όσο και στην πίστα. Κάθε στοιχείο έχει σχεδιαστεί για να εξασφαλίζει ασφάλεια και αξιοπιστία, ακόμη και στις ακραίες στροφές λειτουργίας του V4 κινητήρα. Ο Desmosedici Stradale διαθέτει τέσσερις εκκεντροφόρους που ενεργοποιούν δεκαέξι βαλβίδες από ατσάλι. Οι βαλβίδες εισαγωγής έχουν διάμετρο 34 mm, ενώ οι βαλβίδες εξαγωγής 27,5 mm. Τα καθίσματα των βαλβίδων από συντηρημένο ατσάλι (sintered steel) εξασφαλίζουν αντοχή και διάρκεια ζωής ακόμη και στις πιο ακραίες συνθήκες λειτουργίας.

Όπως και στα πρωτότυπα του MotoGP, ο στρόφαλος περιστρέφεται αντίθετα από τους τροχούς. Αυτή η διάταξη μειώνει το γυροσκοπικό φαινόμενο, βελτιώνοντας την ευελιξία και την ταχύτητα αλλαγής κατεύθυνσης, ενώ παράλληλα μειώνει την τάση για wheelie κατά την επιτάχυνση. Αυτό επιτρέπει τη χρήση πιο «επιθετικών» προφίλ εκκεντροφόρων και χρονισμού που βελτιστοποιεί τη ροή των αερίων εισαγωγής και εξαγωγής, αυξάνοντας τις επιδόσεις.

Οι εκκεντροφόροι ελέγχονται από δύο “silent” καδένες χρονισμού.

• Στο εμπρός μέρος, η καδένα κινεί τον εκκεντροφόρο εισαγωγής, ο οποίος στη συνέχεια μεταδίδει την κίνηση στον εκκεντροφόρο εξαγωγής μέσω ζεύγους γραναζιών, δημιουργώντας ένα μικτό σύστημα γραναζιών + καδένας.
• Στο πίσω μέρος, η καδένα κινεί τον εκκεντροφόρο εξαγωγής, ο οποίος με τη σειρά του μεταδίδει την κίνηση στον εκκεντροφόρο εισαγωγής.

Για βελτίωση της κατανάλωσης και της θερμικής άνεσης, ο Desmosedici Stradale απενεργοποιεί την πίσω κυλινδροκεφαλή όταν η μοτοσυκλέτα είναι σταματημένη, στην νεκρά ή όταν η θερμοκρασία του κινητήρα υπερβαίνει τους 70°C.

Η Multistrada V4 RS χρησιμοποιεί κοντύτερη τελική μετάδοση σε σχέση με την Pikes Peak, ώστε να αξιοποιεί καλύτερα την απόδοση του κινητήρα Desmosedici Stradale, ενώ διατηρεί τις ίδιες βοηθούμενες σχέσεις κιβωτίου χάρη στο νέο DQS 2.0. Το νέο σύστημα quickshifter χρησιμοποιεί στρατηγική που βασίζεται αποκλειστικά στη μέτρηση της γωνιακής θέσης του drum του κιβωτίου, επιτρέποντας την χρήση μπιέλας χωρίς microswitch. Αυτό προσφέρει στον αναβάτη πιο άμεση αίσθηση, μικρότερη διαδρομή και ακόμη πιο γρήγορες αλλαγές.

Όπως η Panigale V4 και η Streetfighter V4, έτσι και η Multistrada V4 RS εξοπλίζεται με τον ξηρό συμπλέκτη STM-EVO SBK από billet αλουμίνιο, με ειδική ρύθμιση στα ελατήρια και στις ράμπες του anti-hopping συστήματος. Εκτός από το ότι προσφέρει πιο ομαλή αίσθηση — ιδιαίτερα στο φρενάρισμα και στις αλλαγές ταχυτήτων — ενώ ο ξηρός συμπλέκτης χαρίζει στη μοτοσυκλέτα τον χαρακτηριστικό, μεταλλικό ήχο της Ducati, που γίνεται ιδιαίτερα έντονος όταν ο συμπλέκτης λειτουργεί ελεύθερα. Η απόδοση μπορεί να βελτιωθεί ακόμη περισσότερο με τη χρήση του Ducati Corse Performance Oil Powered by Shell Advance, προϊόν συνεργασίας της Ducati Corse και της Shell στο Superbike και το MotoGP (+2.5 hp).

Στη φωτογραφία εμφανίζεται το ανοιχτό καπάκι συμπλέκτη Ducati Performance, το οποίο δεν είναι εγκεκριμένο για χρήση στον δρόμο.

Η διάταξη του κινητήρα Desmosedici Stradale της Multistrada V4 RS συμμορφώνεται με το πρότυπο Euro 5+ και χρησιμοποιεί ένα σύστημα εξάτμισης με τελικό τιτανίου της  Akrapovic, το οποίο έχει αναπτυχθεί ειδικά για την συγκεκριμένη Multistrada.

Όσον αφορά τα διαστήματα συντήρησης, η Multistrada V4 RS απαιτεί έλεγχο ανοχών βαλβίδων κάθε 30.000 km.