В 1985 году Honda провела кардинальное обновление CR500R - двигатель получил жидкостное охлаждение вместо воздушного. Мощность выросла до 64,6 л.с. при 6000 об/мин - это пиковое значение за всю историю модели. Крутящий момент составил 72,2 Н·м при 6000 об/мин. Степень сжатия - 6,8:1.
Карбюратор - плоскодроссельный Keihin 38 мм. Привод газовой заслонки - тросовый. Модели 1985–1986 годов считаются самыми быстрыми и мощными серийными CR500 за всю историю - на них было установлено множество побед в национальных чемпионатах AMA.
В 1987 году байк получил задний дисковый тормоз (однопоршневой суппорт, диск 220 мм) взамен барабанного. Характеристики двигателя остались прежними. Передняя подвеска - телескопическая вилка Showa 46 мм, задняя - Pro-Link с моноамортизатором. Сухой вес - 102–105 кг в зависимости от года.