Silnik jednocylindrowy LC4 o pojemności 690 cm³ łączy znakomite przyspieszenie już od najniższych obrotów z wielką łatwością wchodzenia na wysokie obroty i ogromną płynnością. Poza niezwykle ekonomicznym silnikiem o niskim zużyciu paliwa na uwagę zasługuje też długi odstęp między przeglądami, wynoszący 10 000 km, co przekłada się na niskie koszty eksploatacji.

Lekka, zwarta głowica cylindra zawiera cztery zawory i jeden wałek rozrządu umieszczony nad zaworami dolotowymi, z pomocniczym wałem wyrównoważającym napędzanym przez łańcuch rozrządu. Zawory dolotowe są obsługiwane przez popychacze, a wylotowe — przez dźwigienkę zaworową.

Komora rezonatora równoważy impulsy występujące w torze dolotowym i zwiększa płynność reakcji przepustnicy z ograniczeniem drgań.

Dwa wały wyrównoważające — jeden przed wałem korbowym, a drugi w głowicy cylindrów — ograniczają drgania, zwiększając płynność jazdy.

Lekki i trwały tłok kuty ogranicza bezwładność suwu, przyspieszając reakcję silnika.

W korbowodzie zastosowano łożyska ślizgowe w celu zmniejszenia bezwładności, co przekłada się na płynniejszą pracę silnika i dodatkowo poprawia jego dynamikę. 

Sprzęgło PASC (sprzęgło poślizgowe smarowane ciśnieniowo) wymaga użycia minimalnej siły dzięki ograniczeniu momentu obrotowego przenoszonego z silnika na tarcze sprzęgła. Sprzęgło poślizgowe zapobiega blokowaniu tylnego koła przy agresywnej redukcji biegu, ograniczając destabilizujące drgania podczas ostrego hamowania czy zwalniania przed wejściem w zakręt.

Płynnie działająca 6-biegowa skrzynia biegów z systemem Quickshifter+ umożliwia szybszą zmianę przełożeń bez użycia sprzęgła przy pokonywaniu zakrętów. Takie rozwiązanie nie tylko daje kierowcy większą kontrolę nad motocyklem przez możliwość utrzymania pełnego chwytu kierownicy, lecz także poprawia przyczepność tylnego koła.

Model KTM 690 SMC R jest wyposażony w układ ride-by-wire, który interpretuje ruchy manetki gazu przy użyciu czujników elektronicznych i na tej podstawie odpowiednio steruje przepustnicą. To rozwiązanie znacznie poprawia czułość reakcji, dając kierowcy większą kontrolę nad przepustnicą mocnego silnika jednocylindrowego i zwiększając płynność jazdy.

Elektroniczny wtrysk paliwa i sterowanie silnikiem zapewniają idealne dostosowanie osiągów do warunków jazdy. Rezultat: jeszcze większa i łatwiej kontrolowana moc, mniejsze zużycie paliwa i niższa emisja szkodliwych składników spalin, a do tego korzyści oferowane przez układy MTC (motocyklowej kontroli trakcji), MSR (regulacji poślizgu koła napędzanego) i Quickshifter+. Kierowca ma do wyboru dwa różne mapowania przekładające się na różną charakterystykę pracy silnika. Dwuświecowy układ zapłonowy niezależnie steruje dwiema różnej wielkości świecami w głowicy cylindra, co zapewnia niższe zużycie paliwa i płynniejszy, precyzyjnie kontrolowany cykl spalania.

Układ wydechowy jest wykonany z wysokogatunkowej stali nierdzewnej. W celu wyszczuplenia sylwetki został on poprowadzony możliwie najbliżej motocykla, a kształt rury wydechowej został zoptymalizowany pod kątem trudnej jazdy w terenie. KTM 690 SMC R w wersji na rok 2021 otrzymał trochę dodatkowego osprzętu, co wyraża się między innymi w nowej specyfikacji katalizatora montowanego w tłumiku. Z tym dodatkiem KTM 690 SMC R spełnia normę emisji EURO 5.

Dostęp do filtra powietrza jest łatwiejszy, ponieważ został zamontowany pod siedzeniem. Dzięki temu obsługa motocykla pod koniec długiego dnia w trasie jest łatwiejsza i nie nastręcza żadnych trudności. 

Rama kratownicowa jest wykonana z lekkich rur z najwyższej jakości stali chromowo-molibdenowej o różnej grubości. Taka wyważona konstrukcja ramy gwarantuje wysoką sztywność skrętną, przekładającą się na optymalne właściwości jezdne, natomiast dokładnie wyregulowana sprężystość wzdłużna zapewnia pochłanianie energii uderzenia koła, wspomagając zawieszenie w celu ograniczenia zmęczenia kierowcy.

Wypróbowane i uznane rozwiązanie, polegające na skutecznym wykorzystaniu tylnego zbiornika paliwa jako głównego elementu konstrukcyjnego ramy pomocniczej, pozwala utrzymać niską masę i eliminuje złożoność konstrukcji.

Konstrukcja wahacza umożliwia zamocowanie w optymalnym położeniu tylnego amortyzatora, zapewniając wysoki stopień progresji. Ponieważ elementy są odlewane jako jedna część, proces pozwala wyeliminować wszelkie niedokładności i słabe punkty — typowe dla spawanej konstrukcji wahacza.

Bardzo sztywne, kute potrójne zaciski z przesunięciem 24 mm (regulowanym do 22 mm) zapewniają solidny chwyt widelca i precyzyjne prowadzenie. Umożliwiają regulację kierownicy w przód i w tył w czterech różnych pozycjach, zapewniając kierowcy optymalną ergonomię.

Maksymalną kontrolę w trybie Super Moto zapewnia widelec typu upside-down WP APEX 48. Widelec o dzielonej konstrukcji zaprojektowany przez firmy WP i KTM został przystosowany do potrzeb modelu KTM 690 SMC R. Jest wyposażony w sprężyny po obu stronach, które pełnią inne funkcje: tłumienie dobicia odbywa się po lewej stronie, a odbicia — po prawej. Obie regulacje są niezależne i nie mają na siebie żadnego negatywnego wpływu. Dzięki temu tłumienie można łatwo regulować za pomocą pokręteł w górnej części obu rur widelca, z których każde ma po 30 położeń.

Amortyzator WP XPLOR ma charakterystykę specjalnie dobraną dla klasy Supermoto i jest połączony z wahaczem za pośrednictwem mechanizmu dźwigniowego. To rozwiązanie gwarantuje progresywny charakter zawieszenia i wysoką odporność na dobicie do oporu. Amortyzator oferuje pełną regulację, w tym ustawienie siły ściskania przy wysokiej i niskiej prędkości, umożliwia więc dostosowanie jego charakterystyki do każdej sytuacji i preferencji każdego kierowcy.

Koła KTM mają lekkie piasty wykonane na obrabiarce CNC oraz wysokiej klasy czarne obręcze 17-calowe, które gwarantują maksymalną wytrzymałość przy minimalnej masie. Opony BRIDGESTONE S21 zapewniają maksymalną efektywność w ruchu ulicznym i wysoką przyczepność na torze wyścigowym.

Z przodu zamontowany jest najnowszej generacji zacisk BREMBO M 4.32 monoblock. Zapewnia on najlepszą w klasie siłę hamowania, a w połączeniu z lekkimi tarczami falowanymi o średnicy 320 mm z przodu i 240 mm z tyłu gwarantuje doskonałe wyczucie hamulców.

KTM 690 SMC R jest wyposażony w zbiornik paliwa o pojemności 13,5 litra, który pełni też rolę elementu nośnego podwozia, poprawiając jego sztywność i dając kierowcy lepsze wyczucie motocykla.

Lekka, zwężana kierownica o szerokości 808 mm jest zamontowana z użyciem elementów gumowych ograniczających drgania. Jej szerokość i kształt zapewniają optymalną kontrolę nad maszyną w każdej sytuacji.

Wąską sylwetkę motocykla, niezbędną do uzyskania maksymalnych kątów pochylenia, uzyskano za sprawą krótkich podnóżków, których zdejmowane wkładki gumowe gwarantują komfort jazdy w normalnym obuwiu.

Siedzenie modelu KTM 690 SMC R ma wysokość 890 mm, co ułatwia wsiadanie, ale nie ma wpływu na pochylenie w zakrętach, natomiast struktura materiału siedzenia zapewnia stabilność kierowcy w skórzanym kombinezonie.

Elektroniczny wtrysk paliwa, układ ride-by-wire i system sterowania silnikiem (EMS) umożliwiają zastosowanie innowacyjnych, a przy tym łatwych w użyciu elektronicznych systemów wspomagania kierowcy. Systemy te można włączać, wyłączać i wykorzystywać, aby optymalnie wykorzystać silnik LC4 nowej generacji w szerszej gamie nawierzchni i warunków.

Dwa tryby jazdy: (1) tryb uliczny i (2) tryb Supermoto: „Tryb uliczny” ze sportową reakcją przepustnicy, przy której poślizg kół i unoszenie przedniego koła są utrzymywane na minimalnym poziomie w celu zapewnienia optymalnych właściwości jezdnych w ruchu ulicznym. Dwukanałowy ABS aktywowany osobno dla przedniego i tylnego koła jest standardowym ustawieniem systemu ABS w trybie ulicznym. Z kolei „tryb Supermoto” zapewnia płynną reakcję przepustnicy z typową dla tej klasy kontrolą trakcji, która umożliwia lekki poślizg kół i unoszenie przedniego koła bez pogorszenia osiągów. Tryby można łatwo przełączać z poziomu kierownicy, co pozwala na regulację charakterystyki silnika na bieżąco. W razie potrzeby można wyłączyć kontrolę trakcji. W trybie Supermoto ustawienie to wyłącza ABS tylnego koła, co istotnie poprawia wyczucie tylnego hamulca i pozwala na efektowne kontrolowane poślizgi.

Motocyklowy system kontroli trakcji (Motorcycle Traction Control — MTC) uwzględniający kąt pochylenia reaguje natychmiast, gdy prędkość obrotowa tylnego koła nie odpowiada sytuacji podczas jazdy. W ciągu zaledwie kilku milisekund system MTC redukuje moc silnika poprzez bardzo płynną, ledwie dostrzegalną interwencję w stopień otwarcia przepustnicy, co skutkuje ograniczeniem poślizgu do optymalnych proporcji dla wybranego trybu jazdy i bieżącego kąta pochylenia. Szczególnie ambitni kierowcy mogą wyłączyć kontrolę trakcji.

System Quickshifter+ korzysta z dwóch czujników, z których jeden umieszczony na ramieniu zmiany biegów wykrywa ruch cięgna dźwigni zmiany biegów w momencie podwyższania biegu i wysyła sygnał powodujący natychmiastowe odcięcie zapłonu. Gdy tylko drugi czujnik wykryje załączenie biegu, wznawia wtrysk i otwiera przepustnicę, co zapewnia szybkie i płynne działanie niezależnie od położenia manetki gazu i prędkości obrotowej silnika. Podczas redukcji biegu system dopasowuje prędkość obrotową silnika do prędkości niższego biegu.

Stosowany w motocyklach KTM tryb Cornering ABS pozwala kierowcy zawsze i w każdych warunkach wykorzystywać pełną siłę hamulców z uwzględnieniem kąta pochylenia motocykla. W trybie Supermoto system ABS działa tylko na przednie koło, bez uwzględniania kąta pochylenia w zakręcie. KTM 690 SMC R w wersji na rok 2021 otrzymał nowy modulator ABS, który poprawia działanie hamulców.

Tryb Supermoto ABS umożliwia blokowanie tylnego koła i ogranicza działanie systemu ABS na przednie koło. Dla kierowców, którzy chcą mieć większą kontrolę nad motocyklem, by móc pokonywać zakręty na granicy rozsądku.

Odpowiedni czujnik monitoruje kąt nachylenia motocykla i wysyła informacje do modułu ECU i innych modułów sterujących, które korzystają z tych danych do regulacji kontroli trakcji i sterowania pracą układu ABS.