KX500D 1988 года - четвёртое поколение, которое стало последним серьёзным обновлением двигателя. Инженеры вернулись к поршню с двумя компрессионными кольцами для повышения надёжности, степень сжатия составила 8.4:1. Мощность достигла 66 л.с. при 7000 об/мин - самый высокий официальный показатель.
Мотоцикл получил новую раму из высокопрочной стали полудуплексного типа, карбюратор Keihin PWK39 вместо прежнего Mikuni, новую переднюю вилку 43 мм с картриджем и 16-ступенчатой регулировкой сжатия. Задняя подвеска - Bottom-Link Uni-Trak с регулировками предварительного натяга, сжатия и отбоя.