Второе поколение Yamaha YZF-R1 (код 5JJ) дебютировало в 2000 году. Yamaha внесла более 150 изменений, направленных на улучшение управляемости первого поколения, которое отличалось чрезмерно острым и нервным характером. Сухой вес снизился на 2 кг, карбюраторы получили новые настройки, коробка передач была доработана для более чёткого переключения.
Внешне мотоцикл стал более сдержанным: исчезло красное сиденье, характерное для первого поколения, выхлопная система получила титановый наконечник вместо карбонового. Мощность осталась на уровне 150 л.с., однако характер подачи мощности стал более линейным и предсказуемым.