Конструкция двигателя Yamaha R3 за последние годы не менялась. 4 Мотоцикл оснащается параллельным двухцилиндровым четырёхтактным двигателем объёмом 321 куб. см. 5
Однако в 2019 году прошёл рестайлинг модели, в результате которого появились новые светодиодные фары, передние вилки KYB USD и полноценный ЖК-дисплей. 24 При этом характеристики двигателя остались неизменными. 4
В 2024 году Yamaha представила Yamaha YZF-R3 2025 года выпуска, в которой был изменён дизайн обтекателя с интегрированными крыльями для улучшения аэродинамики, а также появились система помощи и скользящего сцепления. 1 При этом мотоцикл оснащался тем же двигателем, что и его предшественники. 1