К 2011 году мотоцикл сильно осовременили, сделали более мощным и легким: кузов, рама, подвеска и двигатель были значительно модифицированы. Поэтому в 2012 году Suzuki предлагает промежуточную модель с единственным обновлением — желто-черной раскраской — и то только для США.

На GSX-R 750 2012 года стоит 750-кубовый рядный 4-цилиндровый двигатель «сверхквадратной» конфигурации, т.е. диаметр цилиндра сильно превышает ход поршня — за счет этого мотор может работать на более высоких оборотах. Обновлен профиль распредвала, установлены новые кулачки, сделанные с помощью дробеструйной обработки, верхние компрессионные и маслосъемные кольца покрыты азотистым хромом, вентиляционные отверстия стали пятиугольными.

Система подачи топлива — Suzuki Dual Throttle Valve (SDTV) — два мелкодисперсных инжектора с 8 отверстиями, которые обеспечивают максимальное сгорание топлива. Выхлопная система 4-в-1 из нержавеющей стали с титановым глушителем вкупе со специальным выпускным клапаном Suzuki Exhaust Tuning (SET) повышает крутящий момент и приемистость двигателя на низких и средних оборотах.

В GSX-R 750 2012 года вообще много разной электроники. Например, Suzuki Drive Mode Selector (S-DMS) — специальный переключатель режима езды: нажимаешь на кнопку, и двигатель из спортивного режима «А» моментально переходит в более спокойный режим «В».

Подвеска частично перекочевала на аппарат с гоночных версий. Спереди стоит легкая 41-миллиметровая вилка Showa, сзади — моноамортизатор того же производителя с регулировкой степени предварительного поджатия пружины, демпфирования отбоя и хода колеса.

Панель приборов состоит из аналогового тахометра с ЖК-дисплеем, на котором отображаются показания спидометра, одометра, 3 последних пробега, часы, датчик температуры и давления масла, индикаторы включенной передачи и S-DMS.