Il cuore del Diavel è il propulsore Ducati Testastretta 11°, sviluppo diretto dei potentissimi motori Ducati Corse campioni sulle piste di tutto il mondo. Il Testastretta 11° sfrutta la straordinaria potenza del motore Superbike rendendola docile e fruibile: un significativo passo avanti in termini di performance, elasticità e piacere di guida.
Per questo motore, caratterizzato da una straordinaria disponibilità ma anche da una grande fruibilità di potenza per una guida fluida e regolare, Ducati ha attentamente rivisto il diagramma di distribuzione ed in particolare, l'angolo di incrocio delle valvole. L'angolo di incrocio viene definito come l'intervallo di rotazione dell'albero motore (misurato in gradi) durante il quale le valvole di aspirazione e di scarico rimangono aperte simultaneamente. Tale incrocio si verifica tra la fine della fase di scarico e l'inizio della fase di aspirazione. Nei motori sportivi, alla costante ricerca della prestazione esasperata, si hanno alti valori di questo parametro per sfruttare le onde di pressione allo scarico e aumentare le prestazioni del motore massimizzandone il rendimento volumetrico.
Nel motore Testastretta 11° tale angolo è stato ridotto - rispetto al motore Testastretta Evoluzione che equipaggia il 1198 - da 41° a soli 11°. In questo modo si riducono al massimo gli scambi di carica fresca verso lo scarico e di gas combusti verso la camera di combustione, allo scopo di ottenere una grande regolarità di funzionamento insieme a bassi consumi e ridotte emissioni allo scarico.
La Diavel AMG è resa ancora più esclusiva dalla calibrazione manuale del sistema Desomodromico effettuata da esperiti motoristi; a testimonianza dell'accuratezza dell'intervento la firma di ciascun operatore che ha effettuato l'intervento è inserita su una targhetta posta sul lato sinistro del motore.