Het kloppend hart van Leoncino 800 bestaat uit een door Benelli zelf ontwikkelde 754cc metende parallel-twin. De EFI mapping is geoptimaliseerd om veel koppel te leveren vanaf lage toerentallen en de koppelcurve lineair op te laten lopen tot een piek van 67 Nm bij 6500 omwentelingen. Bij iets verder doortrekken komt het maximale vermogen van 76,2 pk vrij bij 8500 omwentelingen.
De vloeistofgekoelde twin met DOHC ontwerp is betrouwbaar, reactief en bovendien Euro5 goedgekeurd. De kruktappen zijn 360 graden verzet, wat de motor zijn karakteristieke geluid geeft.
Daarnaast is er nog een interne balans-as toegevoegd wat resulteert in een zijdesoepel lopende motor. Voeg hier een soepele zes-bak met assist & slipper clutch aan toe en het plaatje is compleet.
De Leoncino 800 is ook beschikbaar als 35 kW A2 variant!