La beauté que dégage l’esthétique générale de la sportive est renforcée par une fourche inversée, un joli cadre Deltabox en aluminium, un bras oscillant élargi et des étriers avant à 6 pistons.
Concurrente directe de la Kawasaki ZX-6R 600 et de la Honda 600 F, la 600 R Thundercat envahit le marché en 1996. Cette routière sportive qui pèse 212 kg offre à son pilote un confort grâce à une suspension souple avant et arrière réglable en détente, compression et pré-charge ainsi qu’une selle confortable. La T-cat est remplacée en 1999 par l’YZF-R6. Jusqu’en 2003 l’YZF 1000 Thunderace ou T-Ace apparue la même année complète l’offre en sportive de la marque aux diapasons avec un modèle qui invite à de longues escapades routières grâce à un réservoir de 20 litres.
La R1 est ce qui se fait de mieux dans la catégorie des 1000 Supersport à sa sortie en 1998. L’objectif de la marque nipponne est de développer une machine compacte, légère et puissante. Pari réussi avec un premier opus qui pèse 177 kg à sec et développe une puissance de 150 ch à 10.500 tr/min avec un 4 cylindres en ligne à 4 temps et à refroidissement liquide. Le moteur de 998 cm³ procure un rapport poids/puissance de 1.37 kg/ch, une consommation de 5.90 l/100 km et atteint les 0 à 100 km/h en 3.10 secondes avec une vitesse maximale de 260 km/h.
Lors du Salon EICMA 2014 à Milan le constructeur nippon présente une déclinaison haut de gamme dotée de technologies puisées directement sur les modèles GP. La nouvelle YZF-R1M paraît en 2015 et aligne un moteur crossplane inédit de 998 cc à 4 soupapes par cylindre qui offre une puissance de 200 ch à 13.500 tr/min et un couple de 11.50 mkg à 11.500 tr/min. Face à ses rivales comme la MV-Agusta F4 1000 RR, l’Aprilia 1000 RSV4 RF et la Honda CBR 1000 RR Fireblade SP la Yamaha YZF-R1M déploie une vitesse maximale qui avoisine 300 km/h.
Les R-Series se dotent de monuments comme l’YZF R7 sortie en 1999 à 500 exemplaires et la R6 conçue uniquement pour les circuits GP se singularisent par une puissance nerveuse, un comportement et une maniabilité uniques dans les virages.

L’YZF-R 125 réputée pour son statut de Supersport ultralégère débarque sur le marché en 2007 avec un moteur EU5 de 125 cc équipé du système VVA de Yamaha.