В 1979 году Honda представила новое поколение CB750 с двухвальным двигателем (DOHC) объёмом 748 см³ и четырьмя клапанами на цилиндр. Мощность выросла до 78 л.с. при 9000 об/мин. Двигатель получил новую головку цилиндров с четырьмя клапанами на цилиндр и двумя верхними распредвалами.
В этом поколении выпускались три основные версии: CB750K (стандарт), CB750F Super Sport (спортивная версия с улучшенной подвеской) и CB750C Custom (круизерный вариант с изменённой геометрией). В 1979 году также вышла юбилейная версия CB750L 10th Anniversary Edition тиражом 5000 экземпляров.