Model KTM 65 SX wyposażono w ultranowoczesny dwusuwowy silnik i łatwą w obsłudze 6-biegową skrzynię ze sprzęgłem hydraulicznym. Cylinder ze sterowanym ciśnieniowo zaworem wydechowym ma zmienioną charakterystykę zapłonu. Zapewnia najwyższą w tej klasie moc i imponujący moment obrotowy.

Ten wyczynowy cylinder jest wyposażony w sterowany ciśnieniowo zawór wydechowy (PCEV) i zapewnia niezrównane osiągi w bardzo wymagającej klasie silników o pojemności 65 cm³.

Jedną z wyjątkowych cech modelu KTM 65 SX jest sprzęgło hydrauliczne produkowane przez firmę Formula. Wyróżnia się ono łatwą obsługą i dobrze zdefiniowaną modulacją.

Inteligentny obieg chłodzący ze zintegrowanym chłodzeniem skrzyni korbowej i dwoma radiatorami poprawia odprowadzanie ciepła i zapewnia równowagę temperatury, a więc stałą, wysoką wydajność.

Nowoczesna rama jest wykonana z lekkich profili ze stali chromowo-molibdenowej o dużej wytrzymałości i łączy maksymalną sztywność wzdłużną z optymalną sztywnością skrętną. Gwarantuje łatwość prowadzenia i precyzję pokonywania zakrętów, a także wyjątkową stabilność.

Model KTM 65 SX jest wyposażony w lekki wahacz aluminiowy. Został on zaprojektowany przy użyciu najnowszego oprogramowania do obliczeń i symulacji, a konstruktorzy położyli nacisk na minimalizację wagi, optymalizację sztywności i precyzyjne zdefiniowanie elastyczności. Zastosowano też trwałą dwuczęściową prowadnicę łańcucha, podobną do używanej w pełnowymiarowych modelach.

Model 65 SX — podobnie jak duże motocykle wyścigowe KTM — ma ultralekkie, anodyzowane na czarno aluminiowe obręcze, które gwarantują najwyższą wytrzymałość. Fabrycznie montowane klockowe opony MAXXIS doskonale trzymają się każdej nawierzchni.

KTM 65 SX to pierwszy model w swojej klasie wyposażony w nowoczesny, w pełni regulowany widelec pneumatyczny WP XACT AER. Przedni widelec typu upside-down o średnicy goleni 35 mm i skoku 215 mm zapewnia wyjątkowy komfort, skuteczność amortyzacji oraz stabilność kierunkową. Kolejną ważną zaletą dla młodszych kierowców jest możliwość idealnego dopasowania charakterystyki roboczej sprężyny w lewej goleni widelca do masy ciała motocyklisty za pomocą prostej pompy pneumatycznej.

Wysokiej jakości amortyzator WP XACT jest połączony bezpośrednio z wahaczem, dzięki czemu wyjątkowo skutecznie tłumi nierówności. Amortyzator oferuje pełną regulację, co pozwala dostosować charakterystykę jego pracy do każdego toru i preferencji każdego kierowcy. Skok tylnego koła wynosi 270 mm.

Hamulce przednie i tylne są wyposażone w masywne 4-tłoczkowe zaciski oraz lekkie, falowane tarcze hamulcowe (198 mm średnicy z przodu i 160 mm z tyłu). Hydrauliczny układ hamulcowy jest łatwy w obsłudze, zapewnia najwyższą skuteczność hamowania i spełnia najwyższe standardy działania.

Nowa, wysokiej jakości zwężana kierownica ze stopu aluminium została wyprofilowana tak, aby zapewnić najlepszą ergonomię i najwyższą wytrzymałość. Nowe ochraniacze na kierownicy chronią kierowcę przed urazami. Motocykl jest też standardowo wyposażony w manetki ODI: gumowaną po prawej stronie i manetkę „lock-on grip” po lewej, której montaż nie wymaga użycia kleju ani drutu.