NSR125R-SP - особая гоночная омологационная версия, построенная исключительно для итальянского домашнего рынка для участия в чемпионате Sport Production. Модель выпускалась ограниченной серией в 1991–1992 годах и отличалась от стандартной NSR125R целым рядом серьёзных доработок.
Двигатель был существенно переработан: повышена степень сжатия до 14.5:1, установлен более компактный коленвал, изменена портировка цилиндра, применён карбюратор Dell’Orto повышенной производительности, прямозубая первичная передача (вместо косозубой) и более мощный генератор. Мощность достигала 30 л.с. при 10 300 об/мин.
Шасси также получило улучшения: полностью плавающий передний тормозной диск, усиленные подвески Marzocchi с другими настройками. Для снижения веса с мотоцикла сняли электростартёр и центральную подставку. Сухой вес - около 127 кг. Мотоцикл окрашивался в ливрею Rothmans. Эта версия считается редкой и коллекционной.