Al cuore della V-Strom 800DE pulsa un motore bicilindrico in linea da 776 cm³ che, secondo Suzuki, combina spinta vigorosa e marcia fluida. La sequenza di accensione a 270 gradi garantisce un suono possente e un'erogazione di potenza caratteristica. Questo propulsore è arricchito dal Suzuki Cross-Balancer, un sistema brevettato con due alberi di bilanciamento che riduce le vibrazioni e garantisce una caratteristica di marcia fluida.
Con una potenza massima di 84 CV (62 kW), la V-Strom 800DE si colloca nel segmento di prestazioni medio, ma secondo il produttore, si distingue per la sua voglia di girare e la coppia robusta ai bassi regimi. Il sistema Suzuki Clutch-Assist (SCAS) facilita il cambio marcia e integra una funzione anti-saltellamento per stabilizzare il posteriore durante le frenate brusche.