Con la F 800 S, BMW ofreció una motocicleta deportiva de precio accesible y potencia mediana. Estaba equipada con un avanzado motor bóxer de dos cilindros, de cuatro tiempos, cuatro válvulas por cilindro, dos árboles de levas en culata, refrigeración líquida y cilindrada de 798 cc, que producía una potencia máxima de 62.5 KW (85 CV) a 8,000 r.p.m. y un par máximo de 86 NM a 5,800 r.p.m. La inyección era electrónica, la caja de cambios, de toma constante, con seis velocidades. El sistema ABS era equipo opcional. Los rines de aluminio fundido le daban una estampa muy depurada. Pesaba 204 Kg lista para circular. En su época era ya muy estricto el control de emisiones, por lo que poseía un convertidor catalítico de tres vías en bucle cerrado, conforme a la norma de emisiones UE3.