Yamaha выпустила 6 поколений заводских гоночных мотоциклов YZR500 за пять лет. Модели с 1977 (OW35) по 1981 (OW53) оснащались четырехцилиндровыми двигатели с параллельными клапанами. Однако для OW54 в 1981 году и OW60 в 1982 году компания представила новую технологию: впуск воздуха с поворотным дисковым клапаном с четырьмя цилиндрами с использованием двух коленчатых валов. OW61 был выпущен в 1982 году как расширение этой технологии. Эта 2-тактная модель объемом 500 куб. см была оснащена первым в истории Гран-при двигателем V-4. В 1983 году OW69 дебютировал как вторая модель с двигателем V-4. Это был первый мотоцикл с алюминиевой рамой Deltabox и 17-дюймовой передней шиной, что стало новым шагом в эволюции гоночных мотоциклов GP.
В следующем, 1984 году, Кенни Робертс на OW69 выиграл 200-мильную гонку в Дейтоне с рекордным временем. Это победа стала 13-й подряд, когда мотоцикл Yamaha выигрывал гонку. В том же году Эдди Лоусон, лучший ученик Робертса, выиграл чемпионат мира среди гонщиков в классе 500 куб. см. Базовый стиль YZR500 был установлен примерно к 1985 году, после чего Yamaha продолжала лишь совершенствовать его, используя преимущества периферийных технологий, которые стремительно развивались с каждым годом.
Модель OW98 вышла в 1988 году, который оказался выдающимся годом для Yamaha. Компания 3-й год подряд выиграла чемпионат среди производителей, причем в этом сезоне мотоциклы Yamaha заняли первое, второе и третье место в классе 500 куб. см на Гран-при Австрии в седьмой гонке серии. Лоусон также выиграл свой третий титул Мирового Гран-при. 1989 год ознаменовался выпуском OWA8, который включал в себя систему записи данных, определявшая производительность мотоцикла во время езды. А в 1990 году Yamaha выиграла свой шестой чемпионат производителей с OWC1.
Поколения YZR500 также продемонстрировали исключительные результаты на Всеяпонских шоссейных гонках. Три последовательных титула Тадахико Тайра с 1983 по 1985 год произвели сенсацию, сделав его суперзвездой. Подвиги Тайры помогли быстро повысить популярность мотогонок в Японии.
