Все крупные элементы новой алюминиевой периметральной рамы подверглись изменениям, направленным на снижение веса. Баланс жесткости был оптимизирован для того, чтобы повысить устойчивость во время гонок.
В 2009 году KX450F переходит на следующую ступень эволюции и оснащается впрыском топлива. При всех присущих топливному впрыску плюсах новый двигатель разрабатывался так, чтобы сохранился характер, свойственный его предшественнику. 4-тактный одноцилиндровый двигатель объемом 449 см3 с жидкостным охлаждением не утратил способности выдавать превосходную мощность во всем диапазоне оборотов. Широкий динамический диапазон и хорошая реакция дроссельной заслонки обеспечивают мощный крутящий момент, позволяющий гонщикам выжимать газ до упора и ровно разгоняться с самого старта. Топливный впрыск обеспечивает разгон без провалов, даже после прыжков и приземлений. Улучшенное сцепление колес с дорогой на низких и средних скоростях означает, что мотоцикл более быстро и уверенно выходит из поворотов. Ряд других изменений также позволил улучшить динамику этой модели, сохранив ровную, линейную отдачу мощности, как на версии 2008 года.
Новое покрытие DLC (Diamond-Like Carbon) на внешней поверхности внутренних цилиндров вилки на 15% снижает трение скольжения по сравнению с предыдущей версией модели. Это нужно в ситуациях, когда вилка подвергается боковым воздействиям, которые обычно затрудняют скольжение. Работа вилки улучшается, особенно во время прохождения поворотов. Покрытие Kashima Coat, нанесенное на внутреннюю поверхность внешних цилиндров вилки, тоже уменьшает трение, делает работу подвески более плавной и улучшает ощущения от езды в целом.
Новый маятник обладает большей жесткостью, что, в свою очередь, означает повышение устойчивости на трассе. При этом он стал примерно на 200 г легче.
Новый задний амортизатор имеет поршень диаметром 50 мм. Улучшенные характеристики амортизации сжатия и отбоя благоприятно влияют на способность устойчиво выдерживать дорожную траекторию.
У KX450F тормозные диски переднего и заднего колеса имеют лепестковую форму. Лепестковая форма тормозных дисков позволяет снизить массу мотоцикла, а волнообразная форма помогает очищать от грязи тормозные колодки для лучшего торможения.
В новой задней подвеске Uni-Trak используется крепление рычага ниже маятника. Благодаря этому задняя подвеска имеет больший рабочий ход.
Новый двухцветные обтекатели имеют более узкую форму и меньший вес.
Компактный и легкий бортовой компьютер находится прямо перед рулевой колонкой и позади номерного знака. Он был создан специально для использования в мотокроссе. Для того, чтобы лучше переносить удары и тряску, которым подвергается мотоцикл во время гонок класса мотокросс, реле топливного насоса встроено в бортовой компьютер.
Эксклюзивный алюминиевый руль Renthal устанавливается в стандартной комплектации.
Новые, более широкие подножки лучше удерживают ноги гонщика.
Новая защита выполнена из синтетических материалов и имеет более крупные размеры по сравнению с алюминиевой у предыдущей версии модели. Вес детали не увеличился, зато улучшились защитные свойства.