Race-Gravelbikes unterscheiden sich von den typischen Gravelbikes durch ihre kompromisslos sportliche Ausrichtung. Sie sind für Radrennen gemacht, die mit Gravelbikes auf Schotterstrecken ausgetragen werden. Im Gegensatz zur meist komfortabel und aufrecht ausgelegten Sitzposition auf den meisten Gravelbikes sitzt man auf Race-Gravelbikes rennmäßig gestreckt, wie auf einem Wettkampf-Rennrad. Auch die Ausstattung ist weniger auf Reise- und Alltagstauglichkeit ausgerichtet, sondern folgt aerodynamischen Gesichtspunkten: Häufig sind integrierte Lenker-Vorbau-Einheiten verbaut, die Lenker sind schmaler als die verhältnismäßig breiten Gravelbike-Lenker. Die Räder kommen mit aerodynamischen Carbonfelgen und oft wenig profilierten, leichten Reifen, die schnell rollen, aber wenig Grip bieten und pannenanfälliger sind.
Wie schon erwähnt unterscheidet sich die Sitzposition vom üblichen Gravelbike deutlich, auch sonst findet man viele Anleihen vom Wettkampf-Rennrad. Die Rahmen sind ausnahmslos aus Carbon und möglichst leicht gebaut, auf Robustheit wird weniger Wert gelegt. Meist sind die Rohre auch aerodynamisch geformt. Zusätzliche Befestigungsösen für Gepäck oder Staufächer finden sich an diesen Rädern seltener oder gar nicht.
Die Herangehensweisen sind hier sehr unterschiedlich. Einige bieten einen stoischen Geradeauslauf, ähnlich wie typische Gravelbikes, damit die Bikes auch bei hohem Tempo auf ruppigem Untergrund gut die Spur halten. Andere sind etwas wendiger gebaut und orientieren sich mehr Richtung Straßen-Rennrad.
Weil Aerodynamik, Gewicht und Rollwiderstand im Vordergrund stehen, werden bei Gravelrennen kaum Reifen breiter als 42 Millimeter gefahren. Bikes mit Platz für Mountainbike-Bereifung findet man in dem Segment daher selten, meist ist bei 45 Millimetern Schluss.
Die Übersetzungen fallen beim Race-Gravelbike in der Regel etwas straffer aus als bei typischen Gravelbikes und decken ein höheres Geschwindigkeitsniveau ab. Die Kettenblätter sind etwas größer; wird nur ein Kettenblatt gefahren, hat es meist 42 bis 44 Zähne. Bei den Kassetten wird meist zu einer kleineren Variante gegriffen, die enger abgestuft ist. Die Bandbreite bleibt insgesamt groß und ist grundsätzlich auch für Touren geeignet, allerdings haben Race-Gravelbikes meist weniger kleine Gänge für steile Anstiege, dafür mehr Reserven bei hohem Tempo.
Die Räder mit wettkampftauglicher Ausstattung sind deutlich teurer als die meisten Gravelbikes für Hobbyfahrer. Unter 5000 Euro findet man kaum Angebote, High-End-Versionen namhafter Hersteller können auch fünfstellig werden.
Mit leichteren Rahmen, teureren Komponenten und meist auch Carbonfelgen sind die Räder für Gravelbikes relativ leicht. Die leichtesten Modelle wiegen um 7,5 Kilogramm, über 8,5 Kilo geht es kaum.