Bermula dengan FZR1000 pada tahun 1987, Yamaha menjadi perintis kepada beberapa inovasi kejuruteraan termasuklah kerangka aluminium "DeltaBox", teknologi masukan dan ekzos termasuklah penggunaan 5 injap sesilinder serta injap kuasa ekzos EXUP. Keluaran kuasa enjin yang boleh dimanfaatkan meningkat dengan dramatik sepanjang seluruh banjaran RPM serta menampilkan salah satu lengkuk kuasa paling sekata pada sesebuah motosikal. Kerangka aluminium Deltabox adalah sangat ringan dan tegar berbanding kerangka keluli dan kedua-dua pengendalian serta kuasa membrek juga diperbaharui berbanding kerangka buaian keluli gaya lama. Pembaharuan yang dilakukan menjadikan FZR1000 sebagai "tour de force" serta telah diundi sebagai "motosikal terbaik sepanjang dekad" bagi ramai pengkritik yang mendapati kemampuannya di kedua-dua jalan raya dan jalan tanah merah.

Untuk empat tahun berikutnya Yamaha menikmati peningkatan jualan serta kejayaan di dalam perlumbaan, namun pada tahun 1992 Honda memperkenalkan CBR900RR Fireblade yang merupakan "perkahwinan" antara kerangka motosikal 600cc dengan enjin 750cc yang dikorek semula. Walaupun motosikal Fireblade tidaklah sebegitu berkuasa seperti FZR1000, namun ia lebih ringan serta lebih pendek, menjadikannya lebih mudah untuk dikendalikan. Yamaha mengambil masa empat tahun untuk menyedari perubahan berat dan kuasa yang ketara yang diperkenalkan pada YZF1000R "ThunderAce". Sungguhpun demikian, YZF1000R yang diasaskan dengan enjin Genesis asal yang dicondongkan sedikit ke hadapan menjadikan tapak rodanya lebih panjang daripada Fireblade.

1998

Yamaha melancarkan model YZF-R1 setelah mereka semula enjin Genesis bagi mengubah kedudukan aci engkol serta aci masukan dan keluaran kotak gear dan langkah ini "memadatkan" enjin serta menghasilkan pengurangan ketara panjang enjin. Ini membolehkan tapak roda dipendekkan dengan ketara, menghasilkan pengendalian yang lebih mantap serta pusat graviti yang optimum.

Model Yamaha YZF-R1 generasi pertama didapati dalam pilihan warna putih/merah atau biru. Di Eropah, pilihan warna biru menjadi sangat popular sehingga mengakibatkan kekurangan bekalan, ditambah pula apabila model tersebut dipanggil semula di seluruh dunia akibat masalah klac. Motosikal ini mempunyai nisbah mampatan 11.8:1 dengan transmisi 6 kelajuan serta klac berbilang plat. Kini Yamaha menggambarkan pelancaran R1 sebagai nilai sebenar "Kando".[1]

1999

Versi 1999 bagi R1 hanya menampakkan perubahan kecil, selain perubahan corak grafik. Perubahan ketara model tersebut adalah pautan tuas gear yang direka semula serta panjang aci penukar gear yang ditambah bagi penukaran gear yang lebih lancar. Muatan tangki minyak rizab dikurangkan daripada 5.5 liter kepada 4.0 liter, tetapi jumlah muatan bahan api tidak berubah iaitu 18 liter. Panggilan semula model kali kedua di seluruh dunia dilakukan bagi menggantikan pengapit hos bahan penyejuk di bawah tangki bahan api yang memberi kesan kepada model awal tahun 1999 serta semua model tahun 1998.

2000 - 2001

Pada tahun 2000, Yamaha memperkenalkan satu siri perubahan untuk menambah baik motosikal tersebut, termasuklah perubahan kecil kepada kemasan badan untuk pengendalian perjalanan jarak jauh yang lebih baik. Model R1 sememangnya model yang cemerlang untuk perjalanan jarak dekat, tetapi kurang digemari semasa perjalanan jauh kerana pengendaliannya yang pantas.Matlamat rekabentuk utama Yamaha ialah untuk menajamkan model sedia ada dan bukan merekanya semula. Sungguhpun demikian Yamaha telah melakukan lebih 150 perubahan untuk menjadikan model ini lebih ringan, lebih anggun serta lebih menjimatkan bahan api. Dengan 150 kuasa kuda yang didakwa pada aci engkol, keluaran kuasa kelajuan tinggi tetap sama tetapi perubahan pada sistem pengurusan enjin telah menghasilkan edaran kuasa yang lebih meluas dan sekata. Kemasan badan masih sama seperti model asal walaupun perubahan kecil menghasilkan pengurangan 3% pada pemalar daya heretan.

Ruang pelana juga telah dikemas kini. Tangki bahan api telah direka semula dengan sudut belakang yang lebih santai serta kelegaan kaki yang lebih dalam untuk perasaan menunggang yang lebih baik. Panjang pelana menganjur ke arah hadapan tangki dan kedudukan pelana baru yang lebih curam menumpukan lebih berat ke bahagian hadapan. Kesemua ini bertujuan untuk memperbaiki imbangan berat serta kestabilan dan pengendalian lebih baik di selekoh tajam. Karburetor yang digunakan telah dijetkan semula untuk tindak balas pendikit yang lebih baik -- terutamanya pada RPM rendah -- sehinggalah ke garisan merah 11,750 rpm. Aci sesondol yang direka semula adalah lebih ringan serta menggunakan rongga minyak dalaman untuk melincirkan jurnal yang mana, jika digabungkan dengan kelegaan tapet yang dikurangkan, menghasilkan kurang geseran serta kurang bunyi bising enjin. Perubahan di dalam kotak engkol adalah kotak gear dengan nisbah gear yang lebih besar, aci penukar gear krom-moli dengan galas tambahan serta pautan penukar gear dan injak kaki. Kesemua perubahan ini disasarkan bagi menyelesaikan rungutan tahun sebelumnya mengenai sistem transmisi di samping membantu memanfaatkan sepenuhnya kuasa enjin R1 ke atas jalan raya.

2001 merupakan tahun pertama angka-angka prestasi R1 telah ditandingi. Motosikal Suzuki GSX-R1000, mempunyai berat yang lebih kurang sama tetapi menghasilkan lebih kuasa kuda dan kilasan. Ia juga menandakan tahun terakhir Yamaha menggunakan karburetor pada enjin R1. Tahun berikutnya R1 mula menggunakan sistem suntikan bahan api.

2002 - 2003

Sistem suntikan bahan api yang baru diperkenalkan pada model tahun 2002, yang berfungsi seperti karburetor dengan menggunakan injap gelungsur karburetor CV yang dikawal oleh vakum enjin. Dengan kuasa kuda sama seperti model tahun 2001, enjinnya direka semula (lubang lebih besar, lejang lebih pendek) untuk membolehkan enjin berputar lebih tinggi, lebih pantas serta lebih lama. Untuk tahun 2003, satu-satunya perubahan adalah pilihan warna. Model tahun-tahun lalu kesemuanya ada pilihan warna merah, tetapi ia telah digantikan dengan corak api merah dan hitam ("Special Edition") dengan kos tambahan AS$100. Juga pada tahun 2002, Yamaha melancarkan kerangka "Deltabox III" rekaan baru, yang mana, dengan teknik pembinaan hidroform, mengurangkan bilangan kimpalan pada kerangka, meningkatkan kekuatan serta ketegaran kilasannya. Bahagian belakang motosikal dikemas kini dengan penggunaan lampu belakang LED. Ini menghasilkan garisan badan belakang yang lebih licin jika memilih salah satu kaedah ubahsuai kosmetik yang lazim, seperti menanggalkan batang lampu isyarat membelok serta braket nombor pendaftaran kenderaan; serta mengantikannya dengan alat ganti yang "memeluk" badan atau kerangka. Selain itu juga, lampu-lampu hadapan ditambah baik pada tahun 2002, antara lampu-lampu besar definisi tinggi dan juga lampu "parkir" tepi di antara panel dwi-lampu hadapan, memberikan lebih keupayaan pasaran bagi menukar lampu kelipan hadapan dan menggunakan lampu hadapan tersebut sebagai lampu isyarat membelok atau lampu kecemasan jika berhenti.

2004 - 2005

Dengan persaingan yang semakin sengit, Yamaha menjalankan proses pembangunan utama. Ia termasuklah kemas kini gaya seperti sistem ekzos di bawah pelana, serta naik taraf prestasi termasuklah brek jejari serta buat kali pertamanya pada liang masukan udara asakan R1. Tambahan pula, kecenderungan untuk menghasilkan "wheelie" yang sering berlaku pada model keluaran terawal dikurangkan dengan ketara melalui perubahan geometri kerangka serta sifat berat. Enjin serba baru (kini tidak lagi digunakan sebagai komponen tegasan pada kerangka) menampilkan kotak engkol atas yang diasingkan daripada blok silinder. Motosikal R1 model 2004 menghasilkan kuasa kuda 172 hp pada aci engkol (tanpa asakan udara; 180 hp dengan asakan udara) dan juga seberat 172 kilogram. Juga ditambah ialah pelembap stereng yang dipasang di kilang. Ditambah dengan perubahan pada kerangka, ia membanti menghapuskan kecenderungan bar hendal daripada bergegar dengan kuatnya semasa pecutan pantas atau lebih lagi semasa nyahpecutan.

2006

Pada tahun 2006, Yamaha YZF-R1 ditingkatkan keluaran kuasanya kepada 180 hp pada roda tenaga. Tambahan pula, untuk menangani masalah pecutan yang kurang stabil, lengan ayunnya telah dipanjangkan sebanyak 20 mm. Selain itu juga, sempena sambutan 50 tahun perlumbaan Yamaha di Amerika Syarikat, Yamaha melancarkan Edisi Khas dengan pilihan warna asal perlumbaan Yamaha iaitu kuning/putih/hitam. Selain itu, model edisi terhad (LE/SP) juga dikeluarkan menampilkan replika corak warna cat Kenny Roberts iaitu warna kuning dan hitam, sistem gantungan depan dan belakang Öhlins yang dibangunkan oleh pembangun motosikal YZR-M1 untuk MotoGP. Rim aluminium khas Marchesini untuk edisi LE mengurangkan berat tidak berspring sebanyak sepaun. Klac penggelincir, sistem brek Brembo, serta suis pemasa pusingan di bahagian kanan hendal menjadikan model LE lebih sesuai untuk pelumba pengeluaran.

2007 - 2008

Model YZF-R1 serba baru bagi tahun 2007 telah diumumkan pada 9 Oktober 2006. Ciri utama termasuklah enjin empat silinder serba baru; dengan penggunaan 4 injap sesilinder yang lebih konvensional daripada konfigurasi terkenal 5 injap sesilinder Yamaha. Ciri baru yang lain adalah sistem corong masukan boleh laras elektronik Masukan Kawalan Cip Yamaha (YCC-I; Yamaha Chip Control Intake), sistem pendikit "pandu dengan dawai" Pendikit Kawalan Cip Yamaha (YCC-T; Yamaha Chip Control Throttle), klac penggelincir, kerangka aluminium Deltabox serba baru, angkup brek hadapan 6 omboh dengan cakera brek 310 mm, radiator yang lebih luas, serta penggayaan M1 pada liang asakan udara masukan pada fairing hadapan.