Die meisten Rennmotorräder sind hochgezüchtete, von den Werksteams gebaute Prototypen, die man nicht im Laden kaufen kann. Sie wiegen weniger als Straßen- oder Sportmotorräder, weil sie mit möglichst leichten Materialien wie Aluminium und Magnesium gebaut werden. GP1-Maschinen, die größte Klasse mit 1000 ccm, haben ein Mindestgewicht von 148 kg. Ein entsprechendes Sportmotorrad wiegt mindestens 170 kg.

Zur Gewichtsminderung trägt auch die schmale Bauweise bei. Aus aerodynamischen Gründen muß sich der Fahrer eng hinter die relativ kleine Verkleidung an seine Maschine klammern.

Rennmotorräder sind außerdem mit sogenannten Slicks ausgerüstet: profillose Reifen, die bei Erhitzung beginnen zu kleben, damit sie bei den extremen Kräften, die auf der Strecke wirken, nicht wegrutschen. Deshalb werden sie vorgewärmt. So erreicht die 125-ccm-Klasse mit 55 PS Spitzengeschwindigkeiten von 235 km/h, 250er-Rennmaschinen mit 110 PS sind um die 270 km/h schnell. Die GP1-Klasse mit 240 PS kann - je nach Länge der Zielgeraden - bis zu 350 km/h fahren.

Wie Formel-1-Wagen haben Rennmotorräder wesentlich bissigere Bremsen. Der Fahrer muß viel schalten und vorsichtig Gas geben, da die Maschine sehr empfindlich reagiert. Im Gegensatz zu vielen Straßenmotorrädern entwickeln Rennmaschinen ihre größten Kräfte in hohen Drehzahlbereichen und bringen erst ab 12 000 bis 16 000 Touren optimale Leistung.

Bei den Qualifyings, in denen wie bei der Formel 1 nur die schnellste Runde jedes Fahrers über Pole Position und die weitere Startaufstellung entscheidet, werden in den letzten zehn Minuten die Slicks gewechselt. Sie halten nur zwei Runden, versprechen aber wegen hoher Rutschfestigkeit die beste Zeit.