Il cuore della Ultegra R8000 è il gruppo pedivella HOLLOWTECH II, che riduce il peso senza compromessi sulla rigidità. Il design elegante del braccio della pedivella, preso in prestito dalla Dura-Ace, è un omaggio all'estetica di ogni bicicletta. Il nuovo design riguarda anche la posizione del gruppo pedivella rispetto alla cassetta posteriore, offrendo maggiore spazio tra il telaio e i denti di guida e, di conseguenza, un maggiore livello di prestazione di cambiata su biciclette con freni a disco. Le opzioni del gruppo pedivella includono un rapporto standard di 53/39Z, semi-compatto 52/36Z, compatto 50/34Z e specifico per il Cyclocross 46/36Z.