Jarno Saarinen – The Flying Finn - at the 1972 250cc Belgian GP, Spa-Francorchamps

Yamaha, 60'ların sonlarında Road Racing Dünya Şampiyonası'na teknik düzenlemelerdeki önemli değişiklikler nedeniyle üretici olarak katılamadı ancak TD-2 ve TR-2 yüksek performanslı 2 zamanlı fabrika çıkışlı yol yarışı motosikletlerini piyasaya sürerek ve motokros sporunda yeni meydan okumalarda bulunarak yarıştaki varlığını sürdürdü.

Yamaha'nın yol yarışı tutkusu hala canlıydı. Fabrika çıkışlı yarış motosikletlerini sürekli olarak geliştirdi ve 350 cc, 250 cc ve 125 cc klasmanlarında Phil Read, Jarno Saarinen ve Kent Andersson gibi yetenekli sürücüleri destekleyerek özel yarış parçaları ve ileri gelişmişlikte modeller piyasaya sürdü.

Yamaha o kadar tutkuluydu ki Grand Prix Dünya Şampiyonası'na geri dönmek için şartlarını zorladı. Böylece Yamaha, 1973 yılında 500 cc klasmanında ilk nesil YZR500'ü (0W20) ve 250 cc klasmanında YZR250'yi (0W17: YZ635'i temel alan ve TD-2 fabrika çıkışlı yarış motosikletinin sıvı soğutmalı versiyonunu) üretti. Bu iki klasmandaki Yamaha sürücüleri Jarno Saarinen ve Hideo Kanaya idi. Bu iki sürücü, yeni Yamaha makineleri üzerinde galibiyetler ve ilk turlarda birkaç ilk iki sıra başarısıyla herkesi şaşırttı. Ancak Yamaha'nın galibiyet serisi, Monza'daki Nations GP'de Jarno Saarinen'in geçirdiği kazada trajik şekilde hayatını kaybetmesiyle aniden son buldu. Yamaha, fabrika ekibini o yıl geriye kalan tüm yarışlardan çekti.

Podium wins at the French GP for Jarno Saarinen and Hideo Kanaya in 1973

The “Flying Suspension” made its road racing debut with Giacomo Augustini in 1974. The initial cantiliver type would be replaced by a linked type.

1974 yılında Yamaha, Monokros süspansiyonu uyarlanan YZR500 (0W20), YZ634 tabanlı YZR350 (0W16) ve 700 cc fabrika özellikli TZ750 (0W19) ile Grand Prix Dünya Şampiyonası'nda yarışmaya yeniden başladı. Yamaha sürücüsü Giacomo Agostini, TZ750 ile Daytona 200 ve Imola 200'de arka arkaya galibiyete ulaştı ve bunu Avusturya ve Hollanda'da Grand Prix Dünya Şampiyonası'nın 500 cc klasmanındaki galibiyetler takip etti. Aynı yıl TZ350, TZ250 ve TA 125 fabrika çıkışlı yarış motosikleti sürücüleri harika performanslar sergileyerek Yamaha'nın dört klasmanda (125 cc, 250 cc, 350 cc ve 500 cc) Üretici Şampiyonluğu'nu kazanmasına yardımcı oldu.

1975 yılında Agostini, tamamen yeniden tasarlanmış ve daha kompakt bir YZR500 (0W23) ile Sürücü şampiyonluğunu geri kazandı. Ekip arkadaşı Tanaya, genel klasmanda 3. oldu ve Johnny Cecotto da 350 cc klasmanında şampiyonluk kazandı. Yamaha bir yıl yarışlara katılmadı ama 1977 yılında Agostini, Cecotto ve yeni tasarlanan YZR500 (0W35) ile geri döndü. Zorlu mücadelelere rağmen o yıl şampiyonluğu geri alamadılar. 250 cc ve 350 cc Grand Prix Dünya Şampiyonası klasmanlarında Yamaha sürücüsü Takazumi Katayama sıkı yarışlar çıkardı. Üç silindirli olarak modifiye edilen TZ350'yi sürerek 1976 yılında 250 cc klasmanında 2. oldu ve 1977 yılında 350 cc klasmanında şampiyonluğa ulaştı.

Racing-legend Giacomo Agostini won Yamaha its long-awaited first 500cc class title in 1975

Three-time 500cc World Champion Kenny Roberts – “King Kenny” – on a Yamaha yellow-black YZR500 in 1978.

Ancak Grand Prix Dünya Şampiyonası 500 cc klasmanında yalnızca bir şampiyonluğu olan Yamaha, şampiyonluğu yeniden kazanma konusunda istekliydi. 1977 yılında güç bandındaki tork düşüşlerini ortadan kaldıracak şekilde egzoz zamanlamasını kontrol eden Yamaha Güç Valfi Sistemi (YPVS) sayesinde tüm devir aralıkları boyunca güç artışı sağlayan YZR500'ün (0W35K) gelişi ve 1978 yılında Giacomo Agostini'nin yerini alan ve benzersiz bir sürüş tarzına sahip olan "King" Kenny Roberts ile Yamaha, müthiş bir birliktelik yakaladı. Roberts, 1980 yılına kadar üç yıl boyunca Yamaha'ya 500 cc Dünya Şampiyonu unvanını kazandırdı.

Motokros klasmanında Yamaha, motokrosun anavatanı olan Avrupa'daki yarışlara odaklanmaya başladı. Kıdemliler ve Gençler 250 cc Japonya Motokros Şampiyonası'nı kazandıktan sonra Tadao Suzuki ve Hideaki Suzuki, Avrupa Motor Sporları Turu'na katıldı. Gençler klasmanında yarışan iki sürücü, modifiye edilmiş DT-1'leriyle rekabetteki konumlarını korumaktan çok daha fazlasını başardı.  Ancak daha üst klasman yarışlarında farklı bir durum söz konusuydu. Makine performansı ile sürücü gücü ve becerisi arasındaki fark, beklenenden daha fazlaydı.

Tadao Suzuki riding a DT-1 based YZ624 at the 1971 All Japan Motocross Championship

Hakan Andersson won the 1973 World title on the Monocross-equipped YZM250

Motokros alanındaki deneyim zenginliğini kullanarak Yamaha'ya danışman olan 250 cc Motokros Dünya Şampiyonu Thorsten Hallman sayesinde Yamaha, tamamen şirket içinde üretilmiş Termal Akışlı arka süspansiyona sahip yeni geliştirilen YZ637 (250 cc), YZ639 (360 cc) ve YZ642 (460 cc, 500 cc) modelleriyle 1972 yılında Motokros Dünya Şampiyonası'na katıldı. Yamaha sürücüsü Hakan Andersson, İsveç yarışında ilk galibiyetini aldı ve sezonu 2. sırada tamamladı.  Aynı yıl Japonya'da Yamaha, yeni Monokros süspansiyonunu geliştirmeye başladı. 1973 yılında Japonya Motokros Şampiyonası'nın üst sıralarında hakimiyet kuran Yamaha, bu yeni donanımın performans düzeyi konusunda güven tazeledi ve 250 cc Dünya Şampiyonası'nın ortasından itibaren Monokros süspansiyonlu YZM250 (0W12) ile devam etti. Hakan Andersson hem Sürücü hem de Üretici klasmanında Yamaha'ya ilk Motokros Dünya Şampiyonu unvanını kazandırdı.

500 cc klasmanındaki birkaç denemeden sonra 1977 yılında sezonun 24 motosiklet yarışından 12'sini kazanarak Yamaha'ya ilk 500 cc şampiyonluğunu kazandıran sürücü, 396 cc YZM400 fabrika modelini kullanan Heikki Mikkola oldu. Ertesi yıl Mikkola, Yamaha'ya arka arkaya ikinci Sürücü şampiyonluğunun yanı sıra daha kompakt motora ve hafifleştirilmiş Monokros süspansiyona sahip YZM400 (0W39) ile ilk 500 cc Üretici şampiyonluğunu getirdi. 1972 yılında ABD'de motokros, heyecan verici AMA 500 cc ve 250 cc Ulusal Motocross Serisi ve yüksek eğlence değeri olan Supercross etkinliği sayesinde popülerlik kazandı. Yamaha en iyi sürücülerini Yamaha International Corporation (YIC) aracılığıyla ABD'ye göndererek bu heyecana katkıda bulundu. Bob Hannah, 1976 yılından 1979 yılına kadar yedi AMA Supercross ve Motocross şampiyonluğu kazandı. Broc Glover, 1977 yılından itibaren üç yıl üst üste AMA Motocross 125 cc klasman şampiyonluğunu elde ederken daha sonra 80'li yıllarda 500 cc klasmanında da üç kez üst üste şampiyon oldu.

Bob “Hurricane” Hannah – won three consecutive AMA Supercross championship

1979 yılı aynı zamanda yeni bir yarış macerasının da başlangıcıydı: Paris'te başlayıp çeşitli geniş Afrika çöllerinden geçerek Dakar, Senegal'de son bulan ve macera arayan amatörlerin yarıştığı 10.000 km'lik zorlu Paris-Dakar rallisi. Fransız özel yarışçı Cyril Neveu, modifiye edilmiş bir model olan XT500 (4 zamanlı tek silindirli arazi modeli) ile ralliye katıldı. Neveu hem 2 tekerlekli hem de 4 tekerlekli araçlarda genel sıralamada 1. oldu. Aynı yarışta Yamaha'nın Fransız ithalatçısı Sonauto'nun sürücüsü Gilles Comte de modifiye edilmiş XT500 ile genel sıralamayı 2. tamamladı. Marie Ertaud da modifiye edilmiş XT500 ile kadınlar klasmanında zirvedeki yerini aldı. Ertesi yıl, modifiye edilmiş XT500'ün üstün performansıyla sürücüleri ilk dört sırayı aldı ve Neveu yeniden 1. oldu.

Cyril Neveu wins the 1st Dakar Rally riding the XT500.

Trials guru Mick Andrews in action during Yamaha trial
classes in 1973

Trials yarışları da es geçilmeyecek kategoriler arasındadır. Eskiden Japonya'da bir avuç takipçisi olan bu spor hızla daha geniş kitlelerin ilgisini çekti. Yamaha, yeni pazarlara öncü olma hedefi doğrultusunda ilk trial seri üretim modeli TY250'yi geliştirdi. TY250 prototipiyle Avrupa Trial Şampiyonası'na ve İskoç Altı Gün Trial sürüşüne katılmış olan Mick Andrews, Yamaha trial dersleri vermek üzere 1973 yılında davet edildiği Japonya'daki 95.000 yarışseveri büyüledi. İlk Japonya Trial Şampiyonası'nı TY250 modeliyle Haruo Kimira kazandı. Bu iki etkinlik, TY250J'ye birdenbire popülerlik kazandırdı. 1974'te bir seri haline getirilen Japonya Trial Şampiyonası'nda birinciliğe TY250J modeline binen Hiroshi Kondo ulaştı. Ekonomik krizin zirve yaptığı dönemde trial motosiklete yönelik talep de büyük bir hızla düştü. Şampiyonluk unvanını geri almak için biraz daha beklemek gerekiyordu.