Biệt danh 'SP' đến từ "Sport Production", Panigale V4 SP2 được thiết kế chủ yếu cho mục đích sử dụng trên đường đua. Điều này có thể thấy qua hệ thống phanh hiệu suất cao, chỗ để chân dành cho xe đua và nhiều bộ phận bằng sợi carbon khác nhau.

Các trang bị dành riêng cho đường đua có thể kể đến nắp nhôm để tháo gương chiếu hậu, bộ giá đỡ biển số phía sau và nắp ly hợp carbon hở. Các thành phần nhẹ bao gồm tấm chắn bùn phía trước bằng sợi carbon và bánh xe 5 chấu bằng hợp kim rèn Marchesini dành cho khu vực châu Á, còn tại khu vực châu Âu bánh xe được làm bằng sợi carbon.

Động cơ Desmosedici Stradale V-4, dung tích 1.103cc của Panigale V4 SP2 được bắt nguồn từ những nỗ lực của Ducati tại MotoGP. V4 SP2 sản sinh công suất 215,5 mã lực tại 13.000 vòng/phút, tăng công suất 1,5 mã lực so với người tiền nhiệm Panigale V4 2021 với mô-men xoắn 123,6 Nm tại 9.500 vòng/phút.

Được trang bị tiêu chuẩn là bộ ly hợp khô STM-EVO SBK với xích 520 để giảm lực cản của đường truyền và phản ứng phanh động cơ có thể được tùy chỉnh bằng cách sử dụng các lò xo ly hợp thứ cấp khác nhau.

Ngoài ra, các trang bị đặc biệt khác bao gồm kẹp phanh Brembo Stylema với xi-lanh chính Brembo MCS có tính năng điều chỉnh từ xa, gác chân điều chỉnh bằng nhôm phôi Rizoma và ốp xe đua bằng thủy tinh. Tấm chắn nhiệt ống xả phía sau, nắp máy phát điện, chắn bùn trước và sau, ống dẫn phanh trước đều được làm bằng sợi carbon. Tấm bảo vệ gắp sau được làm từ sự kết hợp giữa sợi carbon và titan. Phiên bản WBSK cũng có bình xăng bằng nhôm được trang bị trên Panigale V4R.

V4 SP2 được trang bị hệ thống treo Ohlins với phuộc đua Ohlins NPX25/30 hành trình 125 mm điều khiển điện tử ở phía trước và giảm xóc đơn Ohlins TTX36 ở phía sau, kết hợp với giảm chấn lái điện tử Ohlins. Hệ thống treo sử dụng phần mềm Ohlins Smart EC 2.0 thế hệ thứ hai với logic OBTI giúp điều chỉnh hệ thống treo trực quan.

Đối với bộ thiết bị điện tử tích hợp, mô-đun GPS được cung cấp theo tiêu chuẩn, cho phép kích hoạt chức năng thời gian vòng chạy tự động. Với việc bổ sung phần mềm hiệu suất Slick Ducati tùy chọn, hệ thống kiểm soát độ bám đường của Panigale V4 SP2 có thể điều chỉnh tuỳ chọn lốp trơn hoặc lốp mưa cũng như tọa độ của năm đường đua khác nhau và năm chế độ lái tùy chỉnh bổ sung.