Naredni vozač, Francuz Jean-Louis Tournadre, iskoristio je te promjene 1982. g. i Yamahi osigurao prvi svjetski naslov najboljeg u klasi 250 ccm u gotovo deset godina. Yamaha je s Carlosom Lavadom 1983. g. osvojila naslove za najboljeg vozača i konstruktora, ponavljajući to s Christianom Sarronom 1984. g. tri puta zaredom.
Nažalost, poboljšana konkurencija zaustavila je sve veći niz pobjedeničkih naslova tvrtke Yamaha, unatoč njezinim naporima 1985., 1986. i 1988. za obnovom konkurentnosti modela TZ250. U međuvremenu, istodobni razvoj doveo je do stvaranja tvorničkog stroja, modela YZR250 (0W82), koji je imao V-2 agregat s konfiguracijom istodobnog paljenja i dvostrukom bregastom osovinom i koji je napravljen kao prototip tijekom naprednog razvoja modela YZR500.
YZR250 sudjelovao je na Velikoj nagradi svjetskog prvenstva u klasi 250 ccm i japanskom prvenstvu u cestovnim utrkama 1986. g. Na Velikoj nagradi svjetskog prvenstva u klasi 250 ccm Carlos LAVADO osigurao je svoj drugi naslov prvaka, dok je Shinji Katayama osvojio japansko prvenstvo. Narednih godinama, vozači Luca Cadalora, Juan Garriga i Jean-Philippe Ruggia, neprekidno se utrkujući preuređenim verzijama modela YZR250 bili su postojano među vodećim vozačima.
YZR250 opremljen je 1990. g. agregatom V-2 pod kutem od 90° s jednom bregastom osovinom i uparenim djeliteljem snage, koji će Yamahu voditi prema još jednom uspješnom izazovu za naslov najboljeg na Velikoj nagradi svjetskog prvenstva u klasi 250 ccm. Zbog napretka u drugim klasama cestovnih utrka krajem 70-ih, Svjetsko prvenstvo u izdržljivost započelo je 1980. g., a od 1988. g. obilježava se početak Svjetskog prvenstva u klasi Superbike.
U SAD-u, propisima AMA-F1 za utrku Daytona 200 nametnuta su ograničenja promjera rasplinjača na 2-taktnim strojevima, uključujući Yamahu TZ750, a osim toga dopušteno je da se 4-taktni motocikli od 1.000 ccm mogu utrkivati s 2-taktnim trkaćim motociklima u klasi 500 ccm koji se natječu na Velikoj nagradi. Na utrci Daytona 200, 1980. g., gdje su se ovi novi propisi prvi put uveli, to je bio model TZ750 kojeg je vozio Patrick Pons i koji je pobijedio u utrci. Sljedeće godine model TZ750 pokazao je potpunu dominaciju i zauzeo je prvih devet mjesta.
U utrku Daytona 1982. ušlo je ukupno 133 motocikala, no Graeme Crosby na modelu YZR750 (0W31) izašao je kao pobjednik. Nadalje, u 1983 i 1984 Kenny Roberts vozio je na modelu YZR700 (OW69) – izmijenjenoj verziji modela YZR500 (OW60) – i s njime Yamahi izborio 13tu uzastopnu pobjedu na natjecanju Daytona 200. Godine 1985. Daytona 200 premještena je iz klase AMA-F1 u klasu Superbike, u kojoj se upotrebljavaju 4-taktni serijski motocikli (od 750 ccm ili manje).
Te godine Yamaha nije mogla sudjelovati zbog problema u pripremi. Međutim, Eddie Lawson odvezao je model FZ750 (20 ventila, DOHC) do pobjede – Yamahine prva velika pobjeda s 4-taktnim agregatom. U Japanu je model F750 zamijenjen novom klasom 500 ccm koja je 1981. g. utemeljena kao vrhunska kategorija japanskog prvenstva u cestovnim utrkama. Modeli Yamaha YZR500s, Honda NR500s i Suzuki NGT500s stajali su jedan uz drugog na utrkama snažnog natjecateljskog karaktera poput onih na Velikoj nagradi svjetskog prvenstva, koje je na kraju osvojio Keiji Kinoshita na modelu iz redovitog proizvodnog programa tvrtke Yamaha TZ500. Naredne sezone donijele su neprestane borbe između vozača Yamahe i Suzukija, a oba su se proizvođača izmjenjivala na vrhu.