Moteur bicylindre en ligne 800 cm3.
Tous les modèles F partagent ce moteur bicylindre parallèle au couple élevé avec un déplacement de 798 cm3. Les caractéristiques de couple élevé, similaires à celles d'un moteur à pistons opposés, le son unique et l'accélération spontanée à chaque révolution de ce moteur associent le dynamisme d'un moteur monocylindre avec la force irrépressible de deux cylindres. En plus de parvenir à réaliser un équilibre entre un couple élevé et une capacité d'accélération dynamique, le moteur bicylindre parallèle nouvellement développé prouve qu'une performance de conduite excellente ne va pas nécessairement de pair avec des niveaux élevés de consommation de carburant.
Comme son nom « twin parallèle » l'indique, les manetons du vilebrequin ne sont pas décalés les uns par rapport aux autres. Cette architecture permet au moteur monté en position transversale par rapport à la direction de marche de fonctionner avec un ordre d'allumage régulier, chaque tour du vilebrequin correspondant à un temps-moteur. D'où sa sonorité – intentionnellement – proche de celle des moteurs boxer également calés à 360 degrés. Mais cet ordre d'allumage régulier favorise surtout un échange gazeux harmonieux assurant un couple élevé et un fonctionnement onctueux et remplit ainsi les conditions de base requises pour un moteur dynamique appelé à animer une basique sportive. Les pré-requis habituels pour une conduite dynamique ont déjà été remplis.
Les forces d'inertie de premier et de deuxième ordre inévitables sur les moteurs à deux cylindres sont compensées par un système d’équilibrage, certes déjà connu, mais toujours inégalé. Un système articulé guidé, centré sur le vilebrequin et présentant des masselottes à disposition définie, remplace les arbres d'équilibrage conventionnels pour annuler les forces d'inertie alternatives. Dans cette configuration, un excentrique calé sur le vilebrequin à 180 degrés par rapport aux manetons porte une bielle dite d’équilibrage. Celle-ci est articulée sur un bras d'équilibrage.
La cinématique est conçue de sorte que la bielle d'équilibrage monte et descend dans un mouvement opposé à celui des deux bielles motrices. Guidé par le balancier relativement long, le mouvement du pied de bielle est presque linéaire. La répartition des masses sur le pied de bielle et le balancier est définie de telle sorte que les forces d'inertie résultant du mouvement oscillatoire neutralisent les forces d’inertie alternatives de l'embiellage (piston et partie de la bielle) indépendamment de la position du vilebrequin, éliminant ainsi presque entièrement les forces d'inertie de premier et de deuxième ordre et réduisant les vibrations du moteur. Un autre avantage important de cette solution élégante réside dans l'absence des bruits typiques liés à l'entraînement de roues crantées ou de chaînes.
Le circuit d'huile présente également des particularités techniques surpassant les standards habituels dans ce segment. Pour minimiser les pertes par barbotage, la gamme des moteurs F 800 reçoit un système de graissage à carter demi-sec. Le lubrifiant sortant des paliers de vilebrequin est récupéré dans un puits étanchéifié qui abrite le mécanisme d’équilibrage. Une pompe à huile aspire l'huile moteur présente à ce niveau et la refoule dans la boîte de vitesses via des gicleurs d’huile. L'huile s’écoulant de la boîte de vitesses par les orifices aménagés dans le carter de vilebrequin passe avec l'huile s'écoulant de la culasse via le carter de chaîne dans l'espace libre du carter de vilebrequin autour du puits de la bielle d'équilibrage. Cet espace sert donc de réservoir d'huile intégré. Une deuxième pompe puise l'huile dans ce réservoir pour alimenter tous les points de graissage.