GS-R1000の直列4気筒DOHC16バルブ・エンジンは、その高出力、幅広い出力域、コンパクトなサイズ、そして先進の技術によりすでに名声を得ています。 2005年型では、排気量を999cm3としました。排気量の拡大は新しいシリンダー・ヘッドとバルブ・トレインと相まって、回転数域全体にわたってパワー、トルクそして加速力を増加させています。

オイルリングには、物理蒸着(PVD)方式を用いて真空チャンバーの中で、窒化クロム・コーティング電気メッキが新たに施されています。この新しいリング・コーティングは従来のクロム・メッキよりも硬質で滑らかであり、フリクションの低減、シリンダー・ボアのシーリング（密封性）が増加しました。シリンダーはスズキ複合電気化学材質(ＳＣＥＭ）と呼ばれる、レース実証済みのスズキ独自のニッケル・燐・シリコン・炭化物コーティングで電気メッキされています。

2005年モデルのシリンダー・ヘッドはより大きな吸排気ポート、直径は従来モデルの29mmから30mmに拡大されたチタン製吸気バルブ、そして直径 24mmのチタン製排気バルブを装備。２つの外側吸気ポートは拡大されただけでなく、よりコンパクトなスロットル・ボディーの使用を可能とすべく、シリンダー・ヘッドの中心に5mm近づけた位置にレイアウトされました。バルブが一段と軽くなったことにより、エンジンのレッドラインを1,000rpm高く設定することが可能となったのです。より高くなった回転数に対応するため、クロモリ鋼製・ショットピーニング加工されたコンロッドと、クランクシャフトを補強、そして2次バランサー・シャフトのカウンター・ウェイトを見直しています。

これまで同様、SDTV（スズキ・デュアル・スロットル・バルブ）システムは各スロットル・ボディの中に二つのバタフライ・バルブを用いています。 2005GSX-R1000の２つの双胴SDTVスロットル・ボディーは、外側のボディーを内側のボディーに5mm近づけることで、よりコンパクトになっています。 スロットル・ボディー部分の幅がより狭くなったことにより、コンパクトなエアボックスと燃料タンクを採用することが可能となり、ライダーの動きをよりスムーズにするための、膝と肘のためのスペースが増えています。 同時にスリムなボディワークも可能となったのです。

スロットル・ボディーは直径が2mm大きくなり（取り入れ口で直径は、50mmから52mmに、主バタフライ・バルブの地点で直径は、42mmから 44mmに、吸気マニフォールドの地点で直径は、42mmから44mmに）、各ボディーには多孔で細かい霧化を行うインジェクタを２つ備えています。主インジェクタはあらゆる条件下で作動し、2次インジェクタは高回転、高負荷状態で作動するため、サーキットでのエンジン出力を大幅に増加させています。主インジェクタがＯＮ状態にある時間はエンジン回転数、吸気圧そしてスロットル開度に基づいています。同様に2次インジェクタはスロットル開度とエンジン回転数に基づいています。インジェクタは、その燃料噴霧が2次バタフライ・バルブに急角度で当たるように考えられ、霧化を向上、吸い込まれる混合気を均一にし、燃焼効率アップと高回転域でのエンジン出力向上に貢献しています。

オール・チタン製の排気系は、集合部とマフラーの間のパイプにサーボ制御のバタフライ・バルブを用いる、独自のスズキ排気チューニング（ＳＥＴ）システムを組み入れています。バタフライ・バルブは排気システムの中の圧力波を制御して低回転におけるスロットル・レスポンスとトルクを増加させ、エンジン回転数、スロットル開度、そしてギヤポジションに応じて開閉されます。

各ギヤの間隔がよりクロスされたミッション・レシオはサーキットでの加速を増加させ、また新たに設計されたクラッチとシフト・フォークはサーキットでのスタートとシフト・フィーリングをよりスムーズなものにしています。

クラッチの作動は、新たによりポジティブなカム方式に代わりました。 シフト・ドラムの溝にかかっている、各シフト・フォークの端のピンの側面は、横方向の荷重によって生じる引っかかりを低減するため、新たに凸形としています。

クラッチ・ハブに組み込まれたランプ形状の作動カムは、減速時にはクラッチ・プレートへの圧力を減らします。減速時における各プレートへの圧力の低減は、このシステムをバック・トルク・リミッターとして機能させ、特にサーキットにおいてはシフト・ダウンをよりスムーズに行えるようになりました。

オール・チタン製の排気系は、集合部とマフラーの間のパイプにサーボ制御のバタフライ・バルブを用いる、独自のスズキ排気チューニング（ＳＥＴ）システムを組み入れています。 バタフライ・バルブは排気システムの中の圧力波を制御して低回転におけるスロットル・レスポンスとトルクを増加させ、エンジン回転数、スロットル開度、そしてギヤポジションに応じて開閉されます。

2005 GSX-R1000のシャーシはよりコンパクトになっています。 全長は40mm短縮され、ウィンドスクリーンのトップから路面までは45mm低く、全幅では5mm短くなっています。 シートは20mm低く、シートからハンドルバーまでの距離は40mm短縮されています。 フットペグ間は17mm狭くなり、コーナリングのためのバンク角を減らすことなく、ライディング時の快適性向上のためにフットペグの位置を低く設定することが可能となりました。 ホイールベースは1,405mmとなり、2005年モデルでは5mmの短縮を実現。 一方、キャスター角を23.5°から23.8°とし、トレールは91mmから96mmへと5mm増えています。 フレーム自体はステアリング・ヘッドからスイングアーム・ピボットまで6mm短縮され、エンジン・クランクシャフトはそれら両者に3mmずつ近くなり、マシンの中心にマスを集中させています。