La Duke 690 cuenta con un motor monocilíndrico de cuatro tiempos, con una cilindrada de 690 cc. Tiene un sistema de refrigeración por agua y su alimentación es por inyección electrónica Keihin 50 mm.
Con esta motorización, esta KTM es capaz de entregar 73 CV de potencia máxima a 8.000 rpm y un ofrece un torque máximo de 74 Nm a 6.500 rpm.