Yamaha prende parte all'US GP a Daytona nel 1961, una gara locale di grande importanza che anticipa la stagione del Campionato Grand Prix World, piazzandosi al 5° e all'8° posto nella classe 250 cc.

Yamaha partecipa alla sua prima gara del motomondiale nel 1961 con la 250cc RD 48 e la 125 cc RA41 (nell'immagine)

Fumio Ito su RD56, TT dell'Isola di Man  1963

Dopo la Daytona Race, Yamaha partecipa alla mitica Isle of Man TT, l'evento più prestigioso del suo tempo. La vittoria di questa gara ha un grande impatto sul mercato europeo. Fumio Ito ottiene un eccellente 6° posto nella classe 250 cc.

Dopo aver acquisito esperienza e superato alcune difficoltà, Yamaha partecipa nuovamente al Campionato Grand Prix World nel 1963 con la RD56, una moto con un motore a 2 cilindri in linea raffreddato ad aria da 250 cc montato in un nuovo telaio Featherbed. Fumio Ito vince la Daytona GP Race e termina al 2° posto nella Isle of Man TT. Per finire, Yamaha conquista la sua prima vittoria nel Campionato Grand Prix World nel GP del Belgio. 

La svolta per Yamaha: Fumio Ito conquista la prima vittoria Yamaha nel mondiale a Spa-Francorchamps nel 1963

Phil Read conquista la prima vittoria al GP di Francia nel 1964

Phil Read e Mike Duff sono ingaggiati per affiancare Fumio Ito in un nuovo team di piloti per il Campionato Grand Prix World del 1964 nella classe 250 cc. Grazie alle loro prestazioni, Yamaha vince il suo primo titolo Costruttori e Phil Read ottiene il titolo iridato per i Piloti.

Nel 1965, Phil Read e Mike Duff regalano nuovamente a Yamaha i titoli per entrambe le categorie. Lo stesso anno vede il debutto della 250 cc raffreddata a liquido, il modello 70° RD05 con motore V4, al GP delle Nazioni di Monza, che getterà le basi per l'anno successivo. Tuttavia, la concorrenza è ancora spietata e Yamaha deve ritirarsi dal Campionato Grand Prix World a causa di modifiche al regolamento.

Il Campionato Grand Prix World classe 125 cc del 1967 segna un importante passo in avanti per Yamaha. Parte con una vittoria del GP con la RA97 (con un motore due cilindri in linea raffreddato a liquido con valvola a disco rotante) all'Isle of Man TT nel 1965, a cui seguono, nel 1966, quattro vittorie con il pilota Bill Ivy. Nel 1967, Yamaha vince il suo primo Campionato Grand Prix World per la classe 125 cc, con Bill Ivy in sella alla nuova RA31 V4 raffreddata a liquido.

Bill Ivy dopo una vittoria memorabile al TT dell'Isola di Man del 1966

La filosofia racing Yamaha: la potenza non è tutto se il pilota non sa gestirla.
Bill Ivy vince il titolo nel mondiale piloti del 1967.

Phil Read (#10) trionfa al TT dell' Isola di Man del 1967

TD-1 alla gara inaugurale dell'All Japan Road Race Championship

Nel frattempo, in Giappone, Yamaha sviluppa il modello sportivo Street-Legal YDS-2 e la moto di serie TD-1. Entrambi i modelli sono destinati agli appassionati che vogliono competere nelle gare non professionali. Il modello TD-1 diventa subito popolare e competitivo anche in pista. E grazie alle regole di gara stabilite dalla Federazione motociclistica giapponese, secondo cui solo i modelli di produzione potevano competere, Yamaha decide di lanciare il modello TD-1 come moto di serie a cui affiancare un modello da corsa TD-1A, venduto con le parti del kit racing già montate, per partecipare a diverse competizioni in Giappone e all'estero.

Quando il GP del Giappone viene aggiunto al calendario del Campionato Grand Prix World nel 1963, le gare su strada diventano subito amatissime. Il dominio incontrastato di Yamaha nell'evento del 1966 rende più forte la nostra reputazione come marchio da corsa e produttore di modelli a 2 tempi. Yamaha vince le sei gare nelle classi 125 cc, 250 cc e 350 cc del Campionato Grand Prix World e nel Campionato All Japan, occupando quasi tutti i podi con i suoi piloti.

Nel settore del "motocross", le cose si evolvono gradualmente. Nel 1963, Yamaha prende parte all'8° Campionato All Japan Motocross con i modelli YG-1, YA-6 e YDS-2, moto di serie modificate per le competizioni fuoristrada. Nel 1965, Yamaha inizia a sviluppare la sua moto da motocross dedicata, la YX26. Nel 1967, il prototipo della YX26 debutta al 4° GP del Giappone. Il modello, un motore a 2 tempi da 246,3 cc, con valvola a pistone e motore monocilindrico a 5 porte su un telaio leggero, vince le classi Junior e Senior della 250 cc e riceve commenti elettrizzanti da parte di tutta la stampa. Uno dei modelli di produzione derivato dalla YX26 è la DT-1, che ottiene un grande successo in Giappone e all'estero. Oltre all'innovativa categoria "Trail Bike" delle moto sportive, dà un contributo importante alla diffusione delle competizioni di motocross di base. Sulla base del modello DT-1, Yamaha completa la YZ624 Factory ed è in grado di competere in tutte le gare delle serie del Campionato All Japan Motocross nel 1969. Yamaha Tadao Suzuki conquista il titolo della classe 250 cc Senior e Hideaki Suzuki il titolo della classe 250 cc Junior

Il pilota Yamaha  Hideaki Suzuki su DT-1, la prima moto off-road al mondo.