В 2000 году Suzuki GSX-R750 получила полностью новый двигатель и шасси. Модель Y стала самым лёгким GSX-R750 в истории - сухой вес составил всего 166 кг. Двигатель стал на 4 кг легче благодаря интеграции цилиндров с верхней частью картера и магниевой крышке головки.
Новая система SDTV (Suzuki Dual Throttle Valve) с двумя дроссельными заслонками на цилиндр обеспечила улучшенную приёмистость. Мощность выросла до 141 л.с. при 12500 об/мин. Колёсная база увеличена до 1410 мм при более длинном маятнике.
Модели K1 (2001), K2 (2002) и K3 (2003) получали лишь незначительные обновления: доработки КПП, регулируемый маятник, новые зеркала и цвета.