В 2000 году Honda исправила ошибки первой алюминиевой рамы: новые лонжероны были тоньше, что снизило жесткость на 25% при увеличении боковой жесткости на 10%. Управляемость кардинально улучшилась. Карбюратор Keihin PWK пришел на смену старой модели, CDI блок ограничивал обороты на уровне 8000 об/мин.
2001 год стал, по мнению многих экспертов и райдеров, вершиной развития CR250R. Новый CDI блок поднял красную зону на 500 об/мин, добавив около 2 л.с. Изменились портировка цилиндра и выпускная труба. Новый карбюратор Mikuni TMX 38 мм обеспечивал острую реакцию на газ, хотя был капризен в настройке. Многие считают 2001 CR250R лучшим двухтактным 250-кубовым мотоциклом всех времен.