A 47 hónapos fejlesztőmunka - beleértve a részletes koncepció-tanulmányok elkészítését is - eredményeként megszületett F 800 S sportmotor és F 800 ST sport-túramotor a bajor márka negyedik önálló típuscsaládjának képviselője, amely kiválóan tölti be az egyhengeres F 650-esek és a boxermotorral szerelt modellek között korábban meglévő piaci rést. A hajtásról a Bombardier-Rotax GmbH-val közösen kifejlesztett és az osztrák Rotax által a BMW útmutatása alapján gyártott 798 cm³ -es soros kéthengeres, hengerenként négyszelepes motor gondoskodik. A hajtóművek készre szerelve érkeznek a BMW berlini gyárába. További műszaki sajátosságok is jellemzik az új motorkoncepciót. A vízpumpa például jobb oldalt található a hengerfej mellett, a vezérműtengely hajtja fogaskerekes áttétellel. Kedvező pozíciójából adódóan - közvetlenül a beépített termosztáttal rendelkező hűtő mögé került - igen rövidek a hűtőfolyadékot szállító csövek. Ennek köszönhetően kompakt és rendezett benyomást kelt a motor. A könnyen hozzáférhető légszűrő fölé telepített olaj/víz-hőcserélő hatására hamar eléri üzemi hőmérsékletét a motor a hidegindítást követően. A hőcserélő a motorolaj hőmérsékletét is a megfelelő szinten tartja. A kompakt építésű motor és váz együttese kiváló alapot szolgáltat a példás menettulajdonságokhoz - mind irányíthatóság, mind iránytartás szempontjából mércét állítanak kategóriájukban az F 800-as sorozat modelljei. A kormányfej és a lengővilla forgáspontja között szalagpréselt zártszelvényekből és kokillaöntvény alkatrészekből összehegesztett, rendkívül nagy csavarodási merevségű alumínium váz teremt egyenes vonalú közvetlen kapcsolatot. A kedvező súlyeloszlás és térkihasználás érdekében teherviselő elemként illeszkedik a vázba a motor, megerősített kivitelű hátsó része egyúttal a lengővilla felfogatási pontjául is szolgál négy darab tűgörgős csapággyal egyetemben. A blokkot erős csavarkötések rögzítik a vázhoz közvetlenül a lengővilla ágyazása fölötti részen. Az acélcsőből készült hátsó váz szintén csavarkötésekkel kapcsolódik az alumínium vázhoz. Nagyban kedvez a súlyeloszlásnak az is, hogy az ülés alá került az üzemanyagtartály.

A BMW F 800 ST 798 cm³ -es, kéthengeres motorblokkját mindenekelőtt nagy nyomaték, élénk gázadási reakció és mérsékelt fogyasztás jellemzi: 62,5 kW/85 LE névleges teljesítményt ad le 8.000 és 86 Nm maximális forgatónyomatékot 5.800 percenkénti fordulaton. A BMW a motor-sorozatgyártásban mindezidáig egyedülálló megoldással tette finomabbá a járását: kiegészítő lengő hajtókar csökkenti az első és másodrendű tömegnyomatékot, elsimítván ezzel a rezgések nagy részét. A háromutas szabályozott katalizátorral és szekunderlevegő-rendszerrel kiegészített tiszta működésű erőforrás fent leírt teljesítményadatai csak részben képesek érzékeltetni az általa biztosított dinamizmust. Az F 800 ST 3,7 másodperc alatt gyorsul fel 100 km/h-ra, és igen meggyőző rugalmassággal bír. Nagy sebességnél különösen jól érvényesülnek a kedvező légellenállású, keskeny borítás előnyei. Szintén áldásos hatással van a menetteljesítményekre a mindössze 187 kg száraz tömeg de, feltankolva sem nyom többet 209 kilogrammnál. Mindez a következetes könnyű építésnek köszönhető. A csökkentett tömegű, de rendkívül stabil vázon és a szép formájú alumínium lengővillán első pillantásra látszik, hogy nem ró felesleges terhet a motorra. A BMW F 650 CS-ről ismert korszerű fogasszíjas szekunder hajtás kis gondozásigényű, megbízható megoldást jelent. A fogasszíj finomabb gázadási reakciót eredményez, hatásosan kiegyenlíti a teljesítménycsúcsokat, és nagyobb futásteljesítmény után is csendesen működik. A matt nemesacél lemezből sajtolt hátsó szíjkerék a beépített négyrészes rándításcsillapítóval együtt kiszűri a kellemetlen terhelésváltási reakciókat, és lehetővé teszi, hogy a legkisebb fordulatról is finoman, rángatásmentesen gyorsítson a motor. A rendelkezésre álló tapasztalatok szerint rendeltetésszerű használat mellett 40.000 kilométert meghaladó élettartammal rendelkezik az F 800-asok szekunder hajtása, és ezzel nagyban hozzájárul fenntartási költségeik csökkentéséhez.