Au cœur de la V-Strom 800DE, on retrouve toujours un moteur bicylindre en ligne de 776 cm³, qui selon Suzuki offre un équilibre agréable entre une réponse puissante et une fluidité de fonctionnement. La séquence d'allumage à 270 degrés promet un son riche et une délivrance de puissance distinctive. Ce moteur est complété par le Suzuki Cross-Balancer - un système breveté à deux arbres d’équilibrage, qui réduit les vibrations et assure une caractéristique de fonctionnement harmonieuse.
Avec une puissance de pointe de 84 ch (62 kW), la V-Strom 800DE se situe dans la gamme de puissance intermédiaire, mais elle doit convaincre, selon le constructeur, par sa vivacité et son couple généreux à bas régime. Le système d'assistance à l'embrayage Suzuki (SCAS) facilite l'embrayage et intègre une fonction anti-dribble, pour stabiliser l'arrière lors des freinages d'urgence.