Главной особенностью Yamaha MT-07 является рядный 2-цилиндровый двигатель жидкостного охлаждения, объемом 689 куб. см., выдающий около 75 л.с. мощности и 68 Нм крутящего момента. При этом значение максимального крутящего момента полностью доступно уже на 6500 об/мин. Использование коленвала 270° позволило добиться характера V-образного мотора при фактически рядной компоновке цилиндров. Данная технология во многом напоминает ту, что применялась на моделях серии TDM и TRX 850. Сами цилиндры смещены на несколько миллиметров назад (относительно коленвала), что позволило снизить потери на трение.