Trước năm 1999, Công ty Yamaha Motor chỉ cung cấp xe cho các đội đua tham gia giải 500cc với tư cách là đối tác bán xe. Tay đua đầu tiên sử dụng xe Yamaha để đoạt chức vô địch 500cc là huyền thoại Giacomo Agostini. Sau đó có thêm rất nhiều tay đua vô địch bằng xe Yamaha như Kenny Roberts, Eddie Lawson và Wayne Rainey.

Năm 1999, Yamaha Motor chính thức thành lập một đội đua để tham gia giải 500cc. Trong những năm đầu họ hợp tác với hãng thuốc là Malboro.

Năm 2004, Yamaha chiêu mộ thành công Valentino Rossi từ đối thủ Repsol Honda. Ngay lập tức Rossi mang về chức vô địch đầu tiên cho đội. Những mùa giải sau, Rossi và Jorge Lorenzo tiếp tục đoạt thêm 6 chức vô địch nữa.

Sau 7 mùa giải đua cho Yamaha, Rossi chuyển sang Ducati trong hai mùa giải 2011 và 2012.[1] Năm 2013 anh quay trở lại với Yamaha.[2]

Năm 2017, Yamaha chia tay Jorge Lorenzo (chuyển sang Ducati) và đón về Maverick Vinales.

Năm 2021, Yamaha trao đổi Rossi với đội đua Sepang để mang về Fabio Quartararo. Họ cũng quyết định hủy hợp đồng với Maverick Vinales.