Модель 2008 года стала серьёзным обновлением CBR1000RR. Был представлен новый двигатель рабочим объёмом 999 см³ с увеличенным цилиндром (76 мм) и уменьшенным ходом поршня (55.1 мм). Применены титановые впускные клапаны, новые поршни и полностью переработанная ГБЦ. Красная зона - 13000 об/мин.
Новый алюминиевый каркас стал легче и уже, использовалась новая технология Fine Die-Cast. Выхлопная система изменила расположение - вместо глушителя под сиденьем теперь применялась боковая выхлопная труба, что улучшило централизацию масс. Добавлен ассистент проскальзывающего сцепления (slipper clutch).
Рулевой демпфер HESD был доработан. С 2009 года появилась опциональная комбинированная ABS (C-ABS) с электронным управлением - впервые в мире на супербайке.