Al igual que la Z900RS, la Kawasaki Z650RS dispone de una carrocería inspirada en la Z1, la primera moto de cuatro cilindros en línea de la marca, manteniendo la estructura mecánica de la mayoría de sus hermanas de cilindrada. El motor de dos cilindros en línea ha sido ajustado para mejorar sus regímenes bajos y medios, incluso por debajo de las 3.000 rpm. También se ha optimizado el consumo, con una cifra homologada de 4,3 l/100 km. Como el resto de la serie cuenta con las última actualizaciones para cumplir la norma Euro 5.
En la Kawasaki Z650RS la cubierta del ventilador dirige el aire caliente hacia abajo para reducir el calor cuando la moto está detenida y también dispone de unas cubiertas de alternador y embrague diferente, además de otra en el silenciador específica para ella y que ofrece una orientación plana en vez de con ángulo ascendente como en la Z650. También dispone de embrague con doble asistencia para evitar rebotes y reducir el esfuerzo de accionamiento.
El chasis de la Kawsaki Z650RS es también el mismo tubular de acero, que pesa solo 13,5 kg gracias al empleo de tubos rectos y con ángulos pequeños con diferentes diámetros, que tiene el motor montado de manera rígida. Dispone de un angulo de dirección bastante cerrado, 24,0°, y una distancia entre ejes de solo 1.405 mm, que aseguran una buena agilidad. El subchasis está montado con menor inclinación que en la Z650, lo que permite un diseño de la parte trasera muy plano que encaja mejor con el estilo de la moto. Igualmente la horquilla es convencional y el amortiguador se ancla directamente al basculante. En este modelo, para aumentar su imagen clásica, los discos, de 300 mm en la rueda delantera y 220 mm en la trasera, no son lobulados como es habitual en la firma. Otros componentes que marcan el estilo de la Z650RS son las llantas, de aleación, pero con aspecto de radios clásicos gracias al fino diseño de sus varillas, que además logran reducir el peso y mejorar la manejabilidad.
La posición de conducción en la Kawasaki Z650RS es más relajada, con un manillar ancho y plano que contribuye al estilo retro y que está situado 20 mm más alto debido a que las barras de la horquilla son más largas que en la Z650. En relación a ella los puños están situados 50 mm más altos y 30 mm atrás, que se conjunta con un ángulo de giro de 35°. El asiento está situado a 820 mm, con un sillín bastante estrecho que facilita el acceso de los pies al suelo al mismo tiempo que permite una posición de las piernas más estirada que en la Z650, aunque hay opciones que permiten cambiar su altura en 20 mm.
El depósito de la Kawasaki Z650RS cubica 12 litros, con un diseño que recuerda al de la Z1 original, algo a lo que también influye el faro delantero de led, el piloto trasero redondeado y los relojes analógicos de corte clásico. La Kawasaki Z650RS se va a servir en tres colores negro, verde con gráficos con un patrón similar al de 1976, y un tono verde más oscuro.