A Yamaha 1961-ben került be a US GP-be a Daytonában tartott verseny keretében, amely nagyszabású helyi verseny a gyorsaságimotoros-világbajnokság szezonjának előszobája volt, és az 5. és a 8. helyet hozta el a 250 cm³-es kategóriában.

Yamaha enters its first World GP race in 1961 with 250cc RD48 and the 125cc RA41 (pictured)

Fumio Ito on the RD56, Isle of Man TT 1963

A daytonai verseny után a Yamaha részt vett a Man-szigeti TT-n, a korszak legjelentősebb eseményén. E verseny megnyerése nagy hatással volt az európai piacra. Fumio Ito a figyelemre méltó 6. helyen végzett a 250 cm³-es kategóriában.

Tapasztalatszerzés és néhány nehézség leküzdése után a Yamaha 1963-ban ismét szerepelt a gyorsaságimotoros-világbajnokságon az RD56-tal, a 250 cm³-es, léghűtéses, soros, kéthengeres, új bölcsővázba szerelt motorral rendelkező modellel. Fumio Ito megnyerte a daytonai nagydíj versenyét és a Man-szigeti TT 2. helyezését hozta el. Végül pedig a Yamaha első gyorsaságimotoros-világbajnoki aranyát a belga nagydíjon szerezte meg.

Breakthrough for Yamaha: Fumio Ito won Yamaha’s first GP victory at Spa-Francorchamps in 1963

Phil Read winning his first victory at the French GP race 1964

Phil Read és Mike Duff szerződtetésével egy teljesen új versenyzői csapatot hoztunk létre Fumio Itóval az 1964. évi gyorsaságimotoros-világbajnokság 250 cm³-es kategóriájában. Munkánknak köszönhetően a Yamaha elnyerte első konstruktőri, Phil Read pedig első versenyzői címét. 1965-ben Phil Read és Mike Duff ismét meghozta a Yamahának a versenyzői és konstruktőri címet. Ebben az évben debütált a 250 cm³-es, folyadékhűtéses, 70° V4-es meghajtású RD05 a monzai Nations GP-n, amely megalapozta a következő évet. Azonban a versenyben is történtek változások, és a Yamahának szabálymódosítások miatt vissza kellett lépnie a gyorsaságimotoros-világbajnokságtól.

Az 1967-es gyorsaságimotoros-világbajnokság 125 cm³-es kategóriájában a Yamaha jelentős áttörést ért el. Az RA97-tel (forgótárcsás szelep, soros, kéthengeres, folyadékhűtéses motor) elért világbajnoki győzelemmel indult a Man-szigeti TT-n 1965-ben. A lendület tovább nőtt Bill Yvy Yamaha-versenyző négyszeres győzelmével 1966-ban. 1967-ben a Yamaha Bill Ivy szereplésével nyerte meg első gyorsaságimotoros-világbajnoki címét a 125 cm³-es kategóriában az akkor újonnan bevezetett folyadékhűtéses V4-es RA31 modellel.

Bill Ivy after a memorable victory at the 1966 Isle of Man TT

Yamaha’s Racing Philosophy: Power isn’t Everything if the rider cannot handle it. Bill Ivy won the Grand Prix Championship rider’s title in 1967.

.Phil Read (10) winning the Isle of Mann TT 1967. 

TD-1 at the inaugural All Japan Road Race Championship.

Eközben Japánban a Yamaha kifejlesztette a közúti forgalomban használható YDS-2 sportmodellt és a TD-1 sorozatgyártott motort, amelyeket azoknak a rajongóknak szántak, akik amatőr versenyeken szeretnének indulni. A TD-1 azonnal népszerűvé vált és versenyképes volt a pályán is. A Japán Motorkerékpárszövetség által meghatározott versenyszabályoknak köszönhetően, amelyek szerint csak a közúti forgalomban használható gyártási modellek versenyezhettek, a Yamaha úgy döntött, hogy a TD-1-t teljes mértékben közúti forgalomban használható modellként dobja piacra, és elkészíti a TD-1A nevű versenyzésre szánt modelljét is – amelyet versenyautó-alkatrészekkel felszerelve értékesítenek – a japán és külföldi versenyeken való használatra. Amikor a japán nagydíj 1963-ban felkerült a gyorsaságimotoros-világbajnokság naptárába, a közúti verseny egy csapásra vált rendkívül népszerűvé. A Yamaha erőteljes jelenléte az 1966-os eseményen megerősítette hírnevét versenyző vállalatként és kétütemű motorok gyártójaként. A Yamaha nemcsak a gyorsaságimotoros-világbajnokság és az All Japan bajnokság 125 cm³-es, 250 cm³-es és 350 cm³-es kategóriájának hat versenyét nyerte meg, hanem szinte az összes dobogós helyre a Yamaha versenyzői jutottak fel.

Tovább folytatódott a helyzet kibontakozása a „motocross” területén. 1963-ban a Yamaha részt vett a 8. All Japan Motocross Bajnokságon az off-road versenyekre átalakított YG-1, YA-6 és YDS-2 sorozatgyártású modellekkel. 1965-ben a Yamaha elkezdte kifejleszteni saját dedikált motocross gépét, az YX26-ot. 1967-ben debütált az YX26 prototípusa a 4. Motocross Japan Nagydíjon. A modell, a vékony alvázra felszerelt kétütemű, 246,3 cm³-es, 5 beömlőnyílásos, egyhengeres, dugattyúszelepes, indukciós motorral megnyerte a 250 cm³-es Junior és a Senior kategóriában indított versenyeket, és elismerő véleményeket kapott a sajtótól. Az YX26-ból származó egyik sorozatgyártott modell, a DT-1 Japánban és a tengerentúlon is óriási sikert aratott. Amellett, hogy a sportmotorok új „trail bike” kategóriájának úttörője volt, nagy szerepet játszott az alulról szervezett motocross versenyek terjedésében. A DT-1 alapján a Yamaha elkészítette az YZ624 gyári gépet, majd képes volt az 1969-es All Japan Motocross bajnokság minden versenyén szerepelni. A Yamaha versenyzői, Tadao Suzuki megszerezte a 250 cm³-es Senior kategória, Hideaki Suzuki pedig a 250 cm³-es Junior kategória első helyét.

Yamaha rider Hideaki Suzuki on the DT-1, the world’s first off-road motorcycle.