CB125R har en helt egen EURO5+-godkänd 125-kubikare med insprutning, fyra ventiler och dubbla överliggande kamaxlar som uppges leverera 15 hk (11,0 kW) vid 10 000 varv/min och 11,6 Nm som bäst vid 8 000 varv/min. Växellådan har 6 växlar, toppfarten anges vara 105 km/h och 0–200 m uppges vara möjligt på 11,3 s.

Den encylindriga fyrtaksmotorns cylinderdiameter och slaglängd är 57,3 x 48,4 mm och kompressionen är 11,3:1. Insugsluften följer en rak och effektiv väg ända från luftintag, luftburk och insugsrör till bränsleinsprutningens spjällhus. Avgassystemet är diskret draget under motorn och avslutas med en kompakt ljuddämpare som sticker fram under svingarmen på höger sida.

För att minska utsläppen och uppfylla de nya avgaskraven EURO5+, som börjar gälla i slutet av 2024, har CB125R fått en ny övervakningsfunktion för den uppdaterade katalysatorn, lägre gränsvärden för felindikering och lägre ljudnivå. 

Den avskalade designen går igen i ramen som är uppbyggd av stålrör och pressad stålplåt. Svingarmen är också tillverkad av stålplåt, men med oregelbunden profil och en välvd överdel på höger sida. Båda är konstruerade för att ha hög längsgående styvhet och kunna hantera krafterna från hjulens rörelser utan att vara för styva eller tunga.

Svingarmen är förankrad i ramen via pressade stålplattor och tillsammans ger komponenterna kvicka köregenskaper med både respons och stabilitet. Styrvinkeln är 24,2 grader och försprånget är 90,2 mm.

Viktfördelningen är 51,5 % fram och 48,5 % bak, vilket märks på den fina greppkänslan fram och den lätta styrningen, som även beror på maskinens låga tjänstevikt (130 kg) och en kort hjulbas på 1345 mm. Styrningen erbjuder hela 40 graders utslag och svängradien uppges vara 2,3 m. Sadelhöjden är 816 mm.

Den inverterade 41 mm Showa-framgaffeln är av typen SFF-BP (Separate Function Fork - Big Piston). Konstruktionen är lättare och ska erbjuda bättre känsla, stötupptagning och kontroll tack vare uppdelningen med dämpning med stor kolv i ena gaffelbenet och fjädermekanism i det andra. Enkeldämparen baktill är inte justerbar.

Frambromsen består av en 296 mm navlös flytande skiva med ett radialmonterat fyrkolvsok från Nissin och bak sitter en 220 mm skiva med ett enkolvsok, båda reglerade via tvåkanals-ABS. Det avancerade systemet har en tröghetsmätare (IMU – Inertial Measurement Unit) som fördelar ABS-funktionen exakt mellan fram- och bakhjul utifrån maskinens beteende. Radialdäcken har dimension 150/60R-17 bak och 110/70R-17 fram.

CB125R bygger på samma Neo Sports Café-design som dess större syskon CB1000R, alltså en minimalistisk retrostil med modern twist och mycket attityd för att vara en 125:a. Till 2024 uppges kvalitetskänslan vara ännu högre tack vare en ny 5-tums TFT-färgskärm från CB1000R som kan anpassas med tre visningslägen för hastighet och varvtal som staplar eller "analog" visning. Skärmen visar även bränslenivå/förbrukning, aktuell växel och en ställbar växelindikator för varvräknaren. Funktionerna på skärmen hanteras smidigt med en ny knapp på styrets vänstra sida.

Bakändan är extremt kompakt med fäste undertill för bakskärm/skylthållare. Hållarna till förarens och passagerarens fotpinnar är tillverkade av aluminium.  

All belysning inklusive blinkers består av skarpa, hållbara och energisnåla LED-lampor. Strålkastaren har lamporna snyggt placerade i två rader med halvljus uppe och helljus nere, och baktill sitter ett extremt slimmat bakljus. 

Bränsletanken på 10,1 liter är gömd under en kåpa med modern, kantig design, och bränsle fylls på genom ett flygplansinspirerat tanklock. Bränsleförbrukningen är låga 45,5 km/l (WMTC), vilket betyder en räckvidd på drygt 46 mil på en full tank.

Årsmodell 2024 är uppfräschad med stora färgmatchande CB125R-loggor på luftintagskåporna och klassiska Honda-vingar med inverterad färg på bränsletanken.