Panigale V4 R був представлений в 2018 році як гоночна модель, на якій можна було їздити по дорогах загального користування (модель 2019 модельного року). Робочий об'єм двигуна V4 був змінений для того, щоб машина могла брати участь в чемпіонаті світу з супербайку (WSBK) в сезоні 2019 року. Робочий об'єм двигуна Panigale V4S з 1 103 куб.см був зменшений до 998 куб.см за рахунок укорочення ходу поршнів (з 53,5 мм до 48,4 мм), щоб відповідати вимогам до робочого об'єму, встановленим регламентом WSBK. Двигун був оптимізований для живлення ланцюга і розвивав максимальну потужність 221 к.с. (162 кВт) при 15 250 об/хв. Ще одним важливим косметичним моментом є те, що крило, над яким Ducati працювала ще з машини GP16 MotoGP 2016 року, тепер з'явилося і на серійній моделі (хоча в MotoGP воно з тих пір замінено блістерним обтічником, який виконує функцію крила). Притискна сила, створена крилом з вуглецевого волокна, стабілізувала поведінку автомобіля під час руху та мінімізувала втручання електронних систем управління (таких як трекшн-контроль та антипробуксовочна система). Хоча автомобіль міг їздити дорогами загального користування, він також був обладнаний обмежувачем для проїзду по ямах, оскільки це була модель, орієнтована на трасу.