Rival dari Kawasaki KLX 150 dan Honda CRF150L ini masih dibekali mesin dengan kubikasi 155 cc, 4-tak, 1-silinder, SOHC, 4-katup, pendingin cairan, dan pengabut injeksi. Tenaga maksimal 11,6 kW atau setara 15,5 daya kuda pada putaran mesin 10 ribu rpm dan torsi puncak 14,3 Nm di 6.500 rpm.

Sementara outputnya disalurkan lewat transmisi manual 6-percepatan dengan teknologi Variable Valve Actuation (VVA). Untuk rancang suspensi, di depan WR155R dibenamkan peredam kejut tipe teleskopik dengan diameter cukup besar mencapai 41 mm.

Kemudian di belakang mengaplikasikan tipe monoshock Link Monocross bertekanan yang dilengkapi dengan oli dan mampu diatur tingkat kekerasannya. Yamaha WR155R memiliki kapasitas tangki bahan bakar sampai 8,1 liter dan paling besar di kelasnya.