1964年

全11戦で開催された1964年。ヤマハを駆る英国のP・リードは5勝を飾り、ヤマハ初の世界チャンピオンに輝いた。同じくヤマハを駆るM・ダフの1勝を含め、ヤマハは48点の有効ポイントを獲得、初のコンストラクタータイトルも獲得した。なおこの年はライダー、コンストラクタータイトルともに全11戦中のベスト6戦が有効得点として計算された。

開幕戦は米国初開催となったデイトナ。ヤマハはこの年も、空冷2ストローク2気筒のRD56を伊藤史朗とリードに託した。レースは1周目から伊藤とリードが先行するが、マシン不調に見舞われ完走できずに終わる。第2戦スペインGPは、リードだけが出場。アメリカGPでのトラブルを解決し3位に入賞すると、続く第3戦フランスでは、前年チャンピオン、空冷4ストローク4気筒のホンダを駆るJ・レッドマンとの大接戦を展開。中盤から抜きんでると1分41秒の大差でシーズン初優勝、ランキングトップに浮上した。

第4戦マン島TTにはRD56の1964年型をヤマハは投入。チームは長谷川武彦を監督に、リードとダフの体制。2人は予選で1位・2位。決勝ではリードが最速ラップを記録するものの2台とも調子を崩しリタイア。リードはランキングでもレッドマン、A・シェファードに続く3位に後退してしまう。なお市販レーサー、ヤマハTD-1のR・ブーギーは5位と健闘した。

リードとダフは、続く第5戦オランダで2位・3位を獲得。リードの2位は、優勝のレッドマンに僅かタイヤ半分の差だった。続く第6戦ベルギーGPのスパ・フランコルシャンは前年ヤマハがGP初優勝を飾ったコース。リードが序盤は先頭を走るが、まもなくダフに首位の座を譲る。リードは調子を崩して後退するのに対し、ダフは好調に飛ばして周回ごとにホンダのレッドマンとの差をひろげると36秒差で優勝。カナダ人として初めてグランプリ優勝を飾った。一方のリードは、第7戦西ドイツ、第8戦東ドイツ、9戦アイルランドと3連勝しランキングトップに再浮上。ヤマハとしてはベルギーGP以来、破竹の4連勝でシリーズ5勝。残り2戦を残しコンストラクタータイトルを決定した。これは2ストロークとして初のコンストラクタータイトルの獲得だった。

リードの個人タイトル決定がかかった第10戦イタリアはモンツァ。既にコンストラクタータイトルを決めたヤマハにとって、ここで優勝すれば年間6回優勝の「完全優勝」達成となる。このレースに、ホンダは新型の空冷4ストローク6気筒マシンを登場させ、レッドマンがこれに乗った。22周の決勝は、前半レッドマンが先行するが、14周目からリードが首位を奪い、レッドマンを少しずつ引き離していく展開。さらに同じくヤマハを駆るダフもコースレコードを記録する走りでレッドマンをかわして2位入賞。ヤマハはこれで5連勝。リードは最終戦を待たず初の個人タイトルの栄光に輝いた。このホンダの6気筒の登場の中、ヤマハはV型4気筒の250cc新型ファクトリーマシンの開発を急ピッチで進めていった。なお、最終戦として行われた日本GPでは、1位・2位をホンダが占めるが、ヤマハの長谷川弘が3位表彰台にあがった。

ヤマハはこの年、オランダで125ccクラスに参戦した。1961年に125ccに初参戦して以来、ヤマハは空冷2ストローク単気筒を使用していたが、他チームの多気筒化が進むなか、ヤマハは空冷2ストローク2気筒のRA97を開発し投入。これを駆るリードは、ホンダ4気筒125ccのレッドマンに及ばなかったが2位でゴール。ヤマハにとってGP125ccクラスでの初ポイントとなった。リードはランキングで8位となった。また最終戦の日本GPでも松島弘規、本橋明泰がRA97を駆り5位、6位となった。コンストラクターランキングではホンダ、スズキについで3位に終わった。