Δικυλινδρος κινητηρας Boxer 1200cc (υδρoψυκτος).
Ο κινητήρας Boxer που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στη νέα BMW R 1200 GS, χρησιμοποιεί ακόμη ψύξη με αέρα/υγρό. Όμως για πρώτη φορά σε έναν κινητήρα Boxer της BMW Motorrad, η ελαιόψυξη αντικαταστήθηκε από ένα μείγμα γλυκόλης/νερού. Αυτό διασφαλίζει την καλύτερη απαγωγή θερμότητας χάρη στη μεγάλη θερμική απορροφητικότητα του ψυκτικού υγρού. Κατά την ψύξη ακριβείας, όπως ονομάζεται, το ψυκτικό υγρό υπόκειται ξεχωριστή θερμική καταπόνηση καθώς ρέει μέσα από τα εξαρτήματα του κινητήρα – τις δύο κυλινδροκεφαλές και τα τμήματα των κυλίνδρων. Η θερμότητα απορροφάται μέσω των δύο ψυγείων που βρίσκονται αριστερά και δεξιά στο μπροστινό μέρος της μοτοσικλέτας. Αυτά είναι ενσωματωμένα ξεχωριστά, με αποτελεσματική προστασία που παρέχουν τα καλύμματα ψυγείου. Ένα ηλεκτρικό βεντιλατέρ πίσω από το δεξιό ψυγείο που ελέγχεται από θερμοστάτη ενεργοποιείται αυτόματα όποτε απαιτείται – για παράδειγμα κατά την κυκλοφορία στην πόλη με υψηλές εξωτερικές θερμοκρασίες. Η προηγμένη διέλευση αέρα ψύξης και στις δύο πλευρές σημαίνει πως τα ρεύματα θερμού αέρα περνούν από τον αναβάτη αεροδυναμικά.
Δικύλινδρος κινητήρας μπόξερ 1200 ccm (αερόψυκτος/υδρόψυκτος) στην BMW R 1200 GS.
Ο προηγούμενος κυβισμός κινητήρα στα 1.170cc διατηρήθηκε, καθώς και η σχέση μεταξύ διαμέτρου και διαδρομής 101 προς 73 χιλιοστά. Όπως και με το προηγούμενο μοντέλο, οι εκκεντροφόροι είναι διατεταγμένοι οριζόντια. Ενώ στο παρελθόν απαιτούντο εκκεντροφόροι συνδυασμού εισαγωγής/εξαγωγής, η αλλαγή στη διεύθυνση ροής από οριζόντια σε κάθετα οδήγησε σε ξεχωριστούς εκκεντροφόρους εισαγωγής και εξαγωγής.
Αυτοί οι δύο εκκεντροφόροι κινούνται, όπως και πριν, από την καδένα που γυρίζει πίσω από τους κυλίνδρους (στη δεξιά πλευρά του κινητήρα μέσω αντικραδασμικού άξονα και στα αριστερά μέσω του στροφαλοφόρου). Η καδένα χρονισμού κινεί έναν ενδιάμεσο άξονα που βρίσκεται ανάμεσα στους εκκεντροφόρους εισαγωγής και εξαγωγής, από τον οποίο η ισχύς μεταβιβάζεται στους εκκεντροφόρους μέσω ενός ζεύγους γραναζιών με παράλληλα δόντια. Μια συσκευή αποσυμπίεσης ελεγχόμενη από φυγόκεντρο δύναμη βρίσκεται σε κάθε εκκεντροφόρο εξαγωγής. Αυτό κάνει την εκκίνηση ευκολότερη. Ως αποτέλεσμα τα βάρη της μίζας και της μπαταρίας μπορούν να ελαττωθούν.
Ο γενικός σχεδιασμός υψηλής απόδοσης του μηχανισμού μετάδοσης ισχύος σημαίνει πως πλέον δεν χρειάζεται η ακτινική διάταξη βαλβίδων που χρησιμοποιούταν παλαιότερα. Οι τέσσερις βαλβίδες είναι διατεταγμένες σε οξείες γωνίες η μια προς την άλλη - σε 8 μοίρες στην πλευρά εισαγωγής, σε 8 και 10 μοίρες στην πλευρά εξαγωγής, επιτρέποντας ένας συμπαγές σχήμα θαλάμου καύσης, κάτι που αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για ιδανική καύση. Ο εκ νέου υπολογισμένος θάλαμος καύσης με τις βελτιώσεις στην οδήγηση και τον σχεδιασμό έδωσαν τη δυνατότητα να αυξηθεί η σχέση συμπίεσης από το 12,0:1 στο 12,5:1 σε σύγκριση με το προηγούμενο μοντέλο. Με τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας καύσης και της θέσης ανάφλεξης σημαίνει πως δεν χρειάζεται πλέον έλεγχος ανάφλεξης ενώ ταυτόχρονα διατηρήθηκε η επιλογή καυσίμων ποιότητας RON 95 και παρόλα αυτά το δυναμικό ροπής μπορεί να χρησιμοποιείται πλήρως.
Η χρήση ενός συστήματος αναταραχής (αέρα σε τροφοδοσία μέσω παράκαμψης) διασφαλίζει ιδανική καύση, καθιστώντας περιττή την πολύπλοκη ανάφλεξη διπλής πυροδότησης. Ο σχεδιασμός του στροφαλοφόρου επίσης αναθεωρήθηκε πλήρως. Για μείωση του φαινομένου αναρρόφησης, η διάμετρος του κύριου ρουλεμάν μειώθηκε από τα 60 mm στα 55 χιλιοστά. Ακόμη ο στροφαλοφόρος έχει πιο λεπτά κομβία, παρόλο που αυτά έχουν αυξημένη διάμετρο από 48 σε 50 χιλιοστά, και πιο λεπτά κύρια ρουλεμάν και ρουλεμάν οδηγούς. Αυτό τον κάνει πιο ελαφρή και πιο συμπαγή συνολικά αλλά παράλληλα και πιο άκαμπτο.