ยามาฮ่า YZF-R15 ออกแบบภายใต้ DNA ของ R-Series รวมถึงการใส่องค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อให้รถมีความเป็น Super Sport มากยิ่งขึ้น ทั้งเฟรมอลูมีเนียม เดลต้าบ๊อกซ์ ที่มีความแข็งแรงทนทาน สวิงอาร์มอลูมิเนียมน้ำหนักเบา พร้อมกับการบาลานซ์น้ำหนักรถอย่างสมมาตร หน้า-หลัง องค์ประกอบนี้ส่งให้การควบคุมรถเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
การขับขี่บน All New YZF-R15 จะให้ความรู้สึกถึง Aerodynamic ที่ดีขึ้น การออกแบบตัวรถที่เน้นความเพรียว เพิ่มความโฉบเฉี่ยวแบบรถสปอร์ต พร้อมไฟ LED ทั้งไฟหน้าและไฟท้าย เพิ่มความดุดันให้กับตัวรถ นอกจากนั้นการออกแบบ All New YZF-R15 ยังคำนึงถึงการใช้งานของกลุ่มคลับที่มีกิจกรรมทัวร์ริ่ง โดยมีการเพิ่มไฟฉุกเฉินสำหรับกรณีที่เกิดปัญหาในขณะเดินทาง
ติดตั้ง Assist features & Slipper Clutch ฟังก์ชั่นที่ติดตั้งในรถบิ๊กไบก์ และเป็นครั้งแรกที่ถูกนำมาติดตั้งในรถสปอร์ตขนาด 150 ซีซี. ทำให้การควบคุมคลัตช์ทำได้เบา และใช้งานได้ง่ายขึ้น Slipper Clutch ช่วยให้การใช้เกียร์ทำได้อย่างราบลื่นไม่ติดขัด เร่งความเร็วได้อย่างมั่นใจ ส่งผลให้การขับขี่บน All New YZF-R15 เป็นไปอย่างเร้าใจจากการตอบสนองของเครื่องยนต์ใหม่ การใช้เกียร์ที่ทำได้ง่ายแม้ในอัตราเร่งสูง
โช้คหน้าแบบ USD และสวิงอาร์มแบบใหม่ รวมถึงยางที่กว้างขึ้น (ยางหน้า: 100 / 80-17, ยางหลัง: 140 / 70-17) ทำให้การควบคุมรถทำได้อย่างแม่นยำ และดูแข็งแรง จานเบรคหน้าขนาด 282 มิลลิเมตรช่วยให้เบรคได้อย่างมั่นใจ
ดีไซน์ท่านั่งได้ถูกปรับเปลี่ยนให้มีความคล่องตัวและมีความหรูหรามากขึ้น หน้าปัดแบบ Full digital ติดตั้ง ไฟบอกเกียร์ และไฟเตือนเปลี่ยนเกียร์ รวมถึงยังสามารถปรับตั้งชื่อของผู้ขับขี่ได้ใน 6 ตัวอักษร รวมกับฟังก์ชั่นอื่นๆ ทำให้หน้าปัดมีความทันสมัย และบอกข้อมูลให้กับผู้ขับขี่ได้อย่างหลากหลาย
ใช้เครื่องยนต์ SOHC ลูกสูบเดี่ยว 4 จังหวะ 155.1 ซีซี. กำลังสูงสุด 19.3 แรงม้า แรงบิด 14.7 นิวตัน-เมตร ระบายความร้อนด้วยน้ำ เทคโนโลยี VVA (Variable Valve Actuation) ทำให้เครื่องยนต์มีทั้งกำลังที่ดีขึ้น แต่ยังคงอัตราความประหยัดน้ำมันที่ดี สามารถทำความเร็วได้สูงที่สุดในคลาสเดียวกัน ส่วนถังน้ำมันจุดได้สูงสุด 11 ลิตร
