Tipenya 2 tak 1 silinder pakai reed valve, berpendingin cairan. Kapasitasnya 147 cc, didapat dari bore x stroke 59,0 x 54,0 mm.
Rasio kompresinya cukup tinggi untuk sebuah mesin 2 tak kala itu, 6,0:1.
Guna memenuhi kebutuhan campuran bahan bakar dan udara, Yamaha menggunakan karburator Mikuni VM30SS, venturinya 30 mm tergolong besar.
Apalagi juga dilengkapi fitur power jet. Bandingkan dengan karbu NSR 150SP, Keihin PE28, cuma 28 mm.
Selain itu, TZM 150 juga dibekali dengan teknologi YPVS atau Yamaha Power Valve System, yaitu sebuah katup di exhaust port.
Dengan adanya YPVS, torsi di putaran bawah dapat, tenaga di putaran atas juga kuat.
Teknologi ini bergerak secara mekanis, namun digerakkan secara elektronik pakai motor servo yang dapat sinyal dari CDI. Sistemnya mirip RC Valve di Honda NSR.
Dengan beragam kombinasi spek dan fitur di atas, maka tak heran performa mesin TZM 150 tergolong besar di zamannya.