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28 modèles de la YZR500 ont traversé l’histoire de Yamaha. Depuis le 22 avril 1973 et la première participation d’une OW20 aux mains de Jarno Saarinen à un GP500 au Paul Ricard (première sortie et première victoire, jusqu’à la saison 2002 et l’arrivée de sa remplaçante à 4T la fameuse Yamaha YZF-M1.

Entre ces deux dates, les ingénieurs Yamaha ont sorti une multitude d’innovations que l’on retrouve depuis sur les machines de tous les jours. A commencer par la suspension Monocross, le cadre Deltabox en aluminium ou le système YPVS (Yamaha Power Valve System).

Champion du Monde 250 en titre, Jarno Saarinen (FIN) a l’immense avantage de faire rouler pour la première fois en GP la première Yamaha YZR500 OW20. Il s’imposera pour sa première sortie au Castellet en avril 1973 devant Phil Read (GB-MV Agusta) et le Japonais Hideo Kanaya (Yamaha YZR500). Saarinen et Kanaya feront encore mieux trois semaines plus tard au GP d’Autriche sur le Salzburgring avec un doublé historique Saarinen-Kanaya. L’arrivée en fanfare de la YZR 2T sonne le glas des machines 4T. Malheureusement à Hockenheim pour la 3^e manche, Jarno Saarinen est victime d’un bris de chaîne et abandonne. Le Finlandais trouvera la mort quelques semaines plus tard à Monza en Italie alors qu’il participe à l’épreuve des 250.

Pour 1974, l’OW20 se voit doter de la fameuse suspension Monocross. Giacomo Agostini et Tevo Lansivuori viennent renforcer l’équipe. A Clermont-Ferrand pour l’ouverture de la saison, AGO sera contraint à l’abandon après avoir signé le meilleur tour en course et Lansivuori terminera à la 4^e place d’une épreuve remportée par Phil Reed (MV Agusta). Dès le 3^e GP de la saison, en Autriche, le « Roi » AGO mettra tout le monde d’accord en imposant sa Yamaha YZR500. Yamaha remportera son premier titre en 500cc.

L’année suivante, disposant de la nouvelle Yamaha OW23, Giacomo Agostini remportera un second titre mondial avec Yamaha. Comparé à l’OW20 qui avait été développé en commun avec la machine 700cc pour Daytona, avec le cylindre réalésé sur la base de la 500, l’OW23 était considérablement plus légère et plus compact.

En 1976, seul Johnny Cecotto dispose d’une OW23 grâce au soutient de son importateur et décroche la 19^e place pour sa première saison en GP500. Yamaha prépare en grand secret son arme absolue pour 1997. Il s’agira de la YZR500 OW35 dotée d’un nouveau moteur plus compact et d’un aérodynamisme plus évolué. Steve Baker s’offre le podium à six reprises et termine la saison second derrière Barry Sheene (Suzuki). Ceccoto utisera une évolution OW35K en secret lors du GP de Tchécoslovaquie équipée du système YPVS (Yamaha Power Valve System) et l’année suivante, Kenny Roberts remportera le titre mondial devant Sheene et le Cecotto.

La seconde génération du YPVS équipera en 1979 le modèle OW45. Roberts, Cecotto et Christian Sarron représentent Yamaha. Roberts chutera en course lors de la manche d’ouverture au Venezuela mais remportera le GP d’Autriche le mois suivant devant une armada de Suzuki. Il s’imposera dans la foulée au GP d’Espagne, puis de Yougoslavie et de Grande-Bretagne avant de s’offrir un nouveau titre mondial.

La Yamaha OW48 de 1980 adopte un cadre en alu plus léger. Kenny Roberts remporte trois épreuves consécutives (Misano, Jarama, Paul Ricard) et le titre. Dès le GP des Pays-Bas, le pilote américain utilisera une version OW48R avec un système d’échappement différent. En 1981, disposant de la OW54, Kenny Roberts ne peut lutter contre la marée des Suzuki RGB de Marco Lucchinelli et Randy Mamola. Il terminera à la 3^e place devant Barry Sheene qui effectuait une seconde saison au guidon d’une Yamaha.

1982 marque arrivée du premier V4 2 temps sur une machine de GP500. Kenny Roberts remportera le premier GP de la saison en Argentine puis en Espagne. L’année suivante la Yamaha OW70 est dotée d’un cadre Deltabox en alu et d’une seconde génération du V4 2 temps. Freddy Spencer sur une Honda trois cylindres et Kenny Roberts lutteront toute la saison jusqu’au dernier GP. Roberts échouera à la 2^e place pour 2 points.

La Yamaha OW76 débute la saison 84 sans Kenny Roberts qui vient de raccrocher son cuir mais avec une nouvelle étoile : Eddie Lawson. Avec quatre succès, le jeune américain remporte le titre au nez et à la barbe des Honda de Randy Mamola, Raymond Roche, Freddy Spencer et Ron Haslam. Spencer lui rend la monnaie de sa pièce l’année suivant en remportant le titre mondial devant les deux Yamaha OW81 de Lawson et Christian Sarron. Parallèlement, le Japonais Tadahiko Taira poursuit le développement de la future YZR500 des années 90 dans le cadre du All Japan Championship. En 1986, Eddie Lawson décroche un second titre mondial pour Yamaha.

Le nouveau règlement de 1987 (105 décibels au lieu de 110) impose des modifications du système d’échappement. Aux commandes de la nouvelle OW86, Randy Mamola remporte sous la pluie le GP du Japon puis le GP d’Allemagne, des Pays-Bas, de Grande-Bretagne, de San Marino, du Portugal et d’Argentine. Malheureusement, il échouera à la seconde place derrière Wayne Gardner (Honda).

Pour 1988, l’angle du moteur de l’OW98 passe de 60 à 71 degrés. Eddie Lawson retrouve le chemin du succès en remportant son 3^e titre mondial et le jeune Wayne Rainey la 3^e place sur le podium final. A Donington, Rainey remportera le GP de Grande-Bretagne équipé pour la première fois de disques de frein en carbone.

La Yamaha YZR500 OWA8 de 1989 marquera l’introduction d’un système de données télémétriques embarqué (régime moteur, vitesse, suspensions, température moteur). Wayne Rainey remporte trois succès et terminera à la seconde place derrière Eddie Lawson (Honda) et devant Christian Sarron (Yamaha YZR500).

La Yamaha OWC1 de 1990 a des dimensions différentes du modèle précédent. Son moteur a gagné en puissance et c’est avec cette machine que Wayne Rainey offre à Yamaha son premier titre mondial. L’OWC1 servira de base aux Harris et ROC de 1992. L’année suivante, Rainey remportera un second titre au guidon de la OWD3 avant d’imposer la OWEO en 1992. John Kocinski terminera à la 3^e place.

En 1993, le moteur de la Yamaha OWF2 est plus puissant (170 ch) et son cadre alu gagne en rigidité. Wayne Rainey remporte la seconde épreuve en Malaisie, puis au Japon, à Barcelone et en République Tchèque mais c’est Kevin Schwantz (Suzuki) qui arrache le titre devant Rainey qui pilotera en cours de saison une ROC Yamaha (OWC1). Luca Cadalora héritera la saison suivante de la OWF9 avec succès (GP des USA et Barcelone) mais c’est Michael Doohan (Honda) qui remportera le titre mondial tout comme en 1995.

1996 voit l’arrivée de la nouvelle OWJ1 disposant de pistons de 54 mm. Le moteur est carré (54 mm x 54 mm) qui offre plus de puissance et de caractère. Norick Abe roulera 2 secondes plus vite lors des essais du GP du Japon avant de remporter son premier GP. Loris Capirossi remportera également un GP (Australie) au guidon de l’OWJ1. L’année suivante, le moteur de la OWHO passe de 70 à 75 degrés. Cadalora et Abe terminent respectivement aux 6^e et 7^e places du championnat remporté par Mick Doohan pour la 3^e fois consécutivement.

En 1998, la OWK1 est aux nouvelles normes FIM qui obligent l’utilisation d’un carburant sans plomb. L’échappement est modifié. Les carburateur Mikuni font place au Keihin. Le moteur est de nouveau incliné à 70 degrés. Jean-Michel Bayle, Norick Abe, Simon Crafar et Régis Laconi disposent de la fameuse OWK1. Crafar remportera son premier GP grâce à elle en Grande-Bretagne. L’année suivante, Max Biaggi et Carlos Checa rejoignent le clan Yamaha et poursuivent le développement de la OWK1. Régis Laconi remportera le GP de la Communauté de Valence et Abe s’imposera à Rio. Mais c’est Alex Criville (Honda) qui empochera le titre mondial devant Kenny Roberts Jr (Suzuki). Biaggi échouera au pied du podium à la 4^e place.

L’OWK6, en 2000, marquera la 9^e évolution de la OWK1. Nouveau système d’accélérateur, nouveaux cylindres, dimensions et géométrie différentes, Garry McCoy remportera trois succès, Max Biaggi offrira à Yamaha deux belles victoires et Norick Abe s’imposera à Suzuka pour la seconde fois. En 2001, les modifications du système YPVS et de nouveaux cylindres permettront à Max Biaggi de terminer à la seconde place du championnat du monde avec 3 victoires.

2002 marquera la 28^e et ultime évolution de la Yamaha YZR500. La OWL9 était équipée d’un moteur disposé différemment pour améliorer le centre de gravité. Olivier Jacque signera une splendide pole position lors du GP d’Allemagne et Max Biaggi termine la saison à la seconde place.

Depuis cette année, les Yamaha de MotoGP sont des YZF-M1 4 cylindres - 4 temps, 20 soupapes DOHC à refroidissement liquide de 990cm3. Puissance annoncée de 210 ch pour une vitesse maxi de 320 km/h en pointe. La M1 est dotée d’une boîte à 6 rapports, d’un cadre aluminium ajustable en géométrie. Suspension Öhlins et de deux disques en carbone ventilés de 320 mm à l’avant et d’un disque de 220 mm à l’arrière pour un poids de 145 kg. Six pilotes disposent de la M1 : Fortuna Yamaha Team (Carlos Checa et Marco Melandri), Gauloises Yamaha Team (Alex Barros et Olivier Jacque), Yamaha D’Antin (Shinya Nakano) et Yamaha Factory Team (Norick Abe).