La XTZ 250 posee un motor de 249 cc, 4 tiempos, un cilindro, SOHC refrigerado por aire y aceite, el cual alcanza 20,4 HP a 8.000 rpm y 20,5 Nm de torque a 6.500 rpm. Adopta un pistón liviano de aluminio forjado y un cilindro con recubrimiento plateado que permite una óptima disipación de calor. Además, incorpora un balanceador para reducir las vibraciones percibidas por el conductor.

Para garantizar un rendimiento estable del aceite del motor en sus diversas funciones, se adopta un enfriador (radiador) de aceite con un núcleo de 3 filas, el cual aporta a reducir los efectos de las altas temperaturas, inhibir la tendencia a la vaporización y a aumentar la vida útil del aceite.

El freno delantero utiliza una unidad ABS de un solo canal, que al momento de frenada de emergencia o súbita evita el bloqueo de la rueda delantera. Incorpora un freno de disco delantero de 245 mm con un caliper de doble pistón, y un freno de disco trasero de 203 mm con un caliper de un solo pistón.

El diseño básico del chasis es igual que el de la Ténéré 250, pero la resistencia y rigidez se han ajustado para proporcionar un manejo ligero y ágil en el rango de velocidad baja a media. La suspensión delantera utiliza tubos internos de 41 mm y tiene 220 mm de recorrido y el amortiguador trasero permite que la llanta se desplace 205 mm, gracias a su articulación por bieletas.

Esta motocicleta está homologada con la regulación Euro3, al incorporar en su diseño dispositivos tecnológicos que ayudan a la reducción de emisiones contaminantes, como son el catalizador de 3 vías y el sensor de oxígeno del tubo de escape.