Thay thế cho KLX250 đã tồn tại trên thị trường nhiều năm, Kawasaki KLX300 đương nhiên sẽ đem tới công suất và mô-men xoắn lớn hơn so với người anh em trước đây. Theo hãng, chiếc xe mạnh hơn mà “vẫn giữ được cảm giác nhẹ và linh hoạt của 250”. Nhưng đáng tiếc là khác với đối thủ Honda CRF300L cũng vừa ra mắt gần đây, thiết kế và nhiều chi tiết quan trọng khác của KLX300 vẫn không có sự khác biệt lớn so với KLX250.
KLX300 được trang bị động cơ DOHC 292cc làm mát bằng chất lỏng lấy cảm hứng từ “cào cào” enduro chuyên nghiệp. Cụ thể hơn, cỗ máy này có cấu hình cam với nguồn gốc từ mẫu xe địa hình KLX300R, piston nhôm nhiệt luyện và lớp phủ siêu cứng. Kawasaki tuyên bố những thay đổi này đem tới “phản ứng ga nhạy bén, bổ sung cho cảm giác thân thiện với người lái ở vòng tua thấp đến tầm trung và cải thiện độ tin cậy của động cơ”. Tuy nhiên hãng không công bố chi tiết công suất và mô-men xoắn thực tế của xe.
Động cơ có trọng lượng thấp nhờ vào việc sử dụng một thùy cam cho mỗi van. Việc bố trí shim dưới con đội cũng góp phần mang lại hiệu quả tốt hơn ở tua máy cao. Sự thoải mái của người lái trên những chuyến đi dài hơn cũng được tăng lên một phần nhờ vào điểm treo thấp của động cơ, giúp hạ thấp trọng tâm xe một cách hiệu quả. Piston phẳng và buồng đốt hình mái nhà cung cấp tỷ số nén 11,1: 1. Tỷ số truyền của các cấp số đã thay đổi, và hệ thống xả nay cũng được cải tiên để đạt các chuẩn khí thải mới nhất.
Hệ thống phun nhiên liệu và bộ đề giúp việc khởi động KLX300 trở nên dễ dàng trong mọi điều kiện. Thời điểm đánh lửa tối ưu và bộ cân bằng động cơ truyền động bằng bánh răng cũng góp phần nâng cao sự êm ái và ga mượt, biến thiên tịnh tiến, càng tăng sự thoải mái cho người lái trong những chuyến đi dài. Két tản nhiệt kép cũng được cải tiến với kích thước mỏng hơn. Nắp quạt tản nhiệt được thiết kế để hướng luồng khí nóng xuống đất và tránh xa người lái, giúp tăng đáng kể sự thoải mái khi kẹt xe hoặc vận hành trong trời nóng.
KLX300 có khung bằng thép cường độ cao dạng hộp và hình ống với kích thước nhỏ nhắn cùng trọng lượng nhẹ. Góc bánh xe 26,7 độ và chiều dài cơ sở ngắn mang lại đặc tính xử lý nhanh chóng, đồng thời bộ gắp hình chữ D nhẹ, có độ cứng cao cũng góp phần giảm trọng lượng. Giống như KLX250, KLX300 cũng được trang bị phuộc USD 43mm ở phía trước và phuộc sau Uni-Trak monoshock.
Hệ thống phuộc sau có bình khí và khả năng điều chỉnh độ nảy/tải trọng. Hành trình phuộc lần lượt cho bánh trước và sau là 25,4 và 23,11cm. KLX300 dừng lại từ tốc độ cao thông qua hệ thống phanh đĩa hình cánh hoa phía trước và phía sau với heo phanh hai piston đi kèm đĩa 250mm ở phía trước và bộ heo 1 piston kẹp đĩa 240mm ở phía sau. Là một chiếc “cào cào”, chiếc xe đương nhiên sẽ được trang bị lốp gai cùng cấu hình bánh trước 21 inch và sau 18 inch.
So với KLX250, pheien bản mới đã có ghi-đông thoải mái hơn và vị trí đặt để chân khác biệt. Bộ yên xe cũng được đệm đầy đặn hơn, kèm bình xăng hẹp góp phần mang lại tư thế lái thoải mái. Một bảng đồng hồ kỹ thuật số mới cung cấp cho người lái thông tin quan trọng một cách trực quan. Bảng điều khiển có đồng hồ tốc độ kỹ thuật số, tua máy báo dạng vạch, báo giờ, công-tơ-mét đo quãng đường 2 chế độ và một loạt đèn cảnh báo / đèn báo.
Do có thiết kế không đổi so với KLX250 cũ nên KLX300 cũng tương thích hoàn toàn với các phụ kiện như baga, tay dắt, bảo vệ tay nắm… Tại Mỹ, KLX300 được bán với giá lần lượt 5.599 và 5.799 USD cho các bản màu xanh “Kawa” và xám camo (tương đương 129 và 134 triệu đồng).