Le R5 est le vélo le plus léger que Cervélo ait jamais construit. Le cadre en carbone pèse 651 g, la fourche 298 g, le vélo complet en taille 56 pèse 5,97 kg. Par rapport à son prédécesseur, le cadre est 130 g plus léger, 13 % plus rigide au niveau du boîtier de pédalier pour un transfert de puissance plus direct et 8 % plus flexible au niveau du tube de direction pour moins de fatigue lors des longues étapes. Le passage des câbles entièrement interne réduit également la résistance à l'air. Les changements de vitesses se font électroniquement avec Shimano Ultegra Di2 12 vitesses, et un capteur de puissance 4iiii à double face est intégré dans le pédalier. Les roues en carbone Reserve 34|37 SL avec des moyeux DT Swiss 240 sont spécialement conçues pour le R5 et sont 60 g plus légères que la version précédente. Le cintre/intégration de potence en carbone HB18 monobloc permet d'économiser encore environ 150 g et rend le vélo 2 watts plus aérodynamique. La géométrie a été ajustée à celle du S5, de sorte que le passage entre les deux plateformes se fait sans effort d'adaptation.
Pour les cyclistes qui savent qu'en montagne chaque gramme compte et qui ne veulent faire aucun compromis sur la maniabilité. Le R5 est le vélo sur lequel les coureurs professionnels s'appuient lors du Tour de France, lorsque les étapes de montagne déterminent la victoire ou la défaite.