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在2019年底的米兰车展上，本田发布了旗舰级公升超跑，也就是新款的CBR1000RR-R火刃以及性能更高的SP版本，虽然继承了火刃的名号，但首次出现的“RR-R”后缀则说明这次的升级绝不一般。本田声称2020款CBR1000RR-R/SP所搭载的发动机是公司有史以来最高性能的直列四缸发动机，还有MotoGP工厂赛车RC213V技术下放的定风翼与丰富的电控系统，为骑士带来完美的操控及驾驶乐趣。
CBR1000RR-R/SP最大的升级重点在于本田全新开发的直列四缸发动机，在排气量不变的情况下可爆发出217.6PS（14500r/rpm）的最大马力和113N·m（12500r/rpm）的最大扭矩，相比上一代火刃在马力方面足足增加了20多匹。在发布时，研发负责人石川让表示：“CBR1000RR-R的主战场移到了赛道上，也因为CBR1000RR-R在赛道上才能发挥出它的全部实力，因此它的发动机采用了和RC213V一样的缸径和行程。”
CBR1000RR-R/SP所搭载的发动机应用了大量MotoGP厂车的技术，采用了和RC213V一样的缸径和行程（81mm×48.5mm），是目前公升级直列四缸发动机中最大的缸径。CBR1000RR-R/SP的压缩比设定为13.0:1，进气门直径32.5mm、排气门直径28.5mm，气门采用凸轮轴驱动，和由气门摇臂驱动的直压型结构相比，减轻了75％的惯性重量，并首次在市售摩托车上采用凸轮轴类钻碳涂层(DLC)技术来减少35％的摩擦损耗，让发动机转速可以变得更高。除此之外，这台发动机还应用了全新的版凸轮齿轮系统、本田全新研发的TI-64A钛合金锻造活塞连杆及活塞等新技术。
CBR1000RR-R/SP的冲压进气开口设置在车头整流罩上，开口大小与RC213V一致，为了能在高速下保持稳定的进气性能，去掉了三角台上传统的钥匙锁头开关而采用了芯片智能钥匙，以此将冲压空气流畅地导入到空滤内，确保气体行进路线的畅通。同时节气门直径从48mm加大到52mm、进气门夹角从11度改成9度。与天蝎共同开发的排气系统不仅兼顾低扭和高功率输出，还能减少排气外泄并降低噪音。为了避免汽缸产生热能不平均的状况，还加上了冷却液专用的底部水道技术，让气缸整体温度降低并让温度保持平均。
为了配合小型化的发动机，并提高转向的精准度及高速时的稳定性，CBR1000RR-R/SP的车架和摇臂采用了全新的设计。新设计的铝合金双翼梁车架直接把发动机当作强化零件使用，去掉了横梁结构，并直接将后减震的上固定点放置在发动机上，铝合金冲压加工制成的后摇臂则同样以RC213V为范本。发动机以6个锁点固定在车架上，这样的做法不仅改善了操控性能，车架的纵向刚性和扭转刚性分别增加了18%和9%。
CBR1000RR-R/SP的整流罩上也暗藏玄机，左右两侧各包覆了三片定风翼，增加下压力及加速和制动时的稳定性，且这个定风翼与2018年RC213V相同。另外车头方面，缩小了头部面积以降低风阻，降低油箱高度让骑士能够更低趴的驾驶姿势，让CBR1000RR-R/SP的空气阻力系数创下同级别车款中最小数字0.270。
CBR1000RR-R/SP还升级了前代的电子油门系统，让油门更加线性、操控手感更自然。多项传感器搭配博世最新的6轴IMU动态传感器，使其电控系统再度得到升级。例如三种骑行模式选择、五段动力可调、三段发动机制动可调、三段防抬头控制可调+可关闭、九段HSTC牵引力控制可调+可关闭、三段HESD电子转向阻尼可调，另外在更高阶的SP版上，还搭载了可设定转速的弹射起步模式和全新一代的电子快排系统，在赛道上发挥出更高的性能。
在CBR1000RR-R SP上还配备了Ohlins第二代电子减震（S-EC），直径43mm的NPX前叉采用了加压阻尼系统，获得更稳定的控制阻尼调节，后减震则采用OhlinsTTX36 Smart-EC，这套电子减震系统可以随时在仪表上进行模式切换及更细微的调整。制动方面采用Brembo Stylema卡钳，前轮碟盘直径比老款增加10mm达到330mm，后卡钳与标准版一致，选择了RC213V-S相同的Brembo卡钳。
