В основе CVO Road Glide ST лежит двигатель Milwaukee-Eight 121 High Output, настроенный на отдачу 127 л.с. и 145 фунт-фут крутящего момента; за счёт пониженного финального передаточного числа и повышенного до 5900 об/мин красной зоны ускорение получилось особенно резким, а отклик дросселя острым. Это самый мощный заводской двигатель, когда-либо устанавливавшийся на мотоцикл Harley-Davidson, а предел оборотов был увеличен до 5900 об/мин.
Модель оснащена интеркуллером Heavy Breather и титановыми глушителями, коваными деталями из карбона, высокими рулевыми стойками с фирменной посадкой в стиле мотобара, регулируемой подвеской с выносным резервуаром и специальными трековыми режимами езды. Электроника включает восемь режимов езды: Road, Rain, Sport, Track, Track+ и три пользовательских настройки Custom.