Honda CBR600F4i представляет собой модифицированный F4 с многочисленными изменениями двигателя, шасси и внешнего вида. Двигатель Главной отличительной чертой CBR600F4i по сравнению с предшественником, стала новая система впрыска топлива высокого давления (50 psi) PGM-FI, которая устанавливалась взамен карбюратору. Инжектор позволил точнее дозировать топливо, обеспечив лучшую реакцию на открытия дросселя и снизив количество выбросов. На каждый цилиндр приходится по одной форсунки с 38 миллиметровой дроссельной заслонкой. PGM-FI обеспечил прирост мощности на 5 лошадиных сил по сравнению с F4. Исключение карбюраторов позволило немного увеличить воздушную камеру и увеличить топливный бак. Максимальные обороты двигателя CBR600F4i выросли на 700 об/мин и составили 14,200 об/мин. Звездочки распредвалов была заменена на более легкую. Трение поршневых колец снижено. Во избежание подвисания на клапаны установили более жесткие пружины, а на впускные клапаны получили по две пружины вместо одной.