1989年発売。型式3MA。型式名に由来する「さんま」や、このモデルならではの特徴的なエンジンの形状から「後方排気」の通称がある。一般の二輪車は、エンジン後方に吸気装置、エンジン前方に排気装置が配置されているが、このモデルは当時の市販レーサーTZ250が採用していた前方吸気後方排気システムを一般車にフィードバックしており、エンジン前方にキャブレターが、エンジン後方に排気管が配置されている。外観上も、テールカウル後端よりのぞく排気口が特徴となっている。また、ナックルガードを有した流線型のカウルは「ヤマハ車らしい」と、外観上でも愛好者が多い。なお、このモデルからブレーキはダブルディスクとなっている。操縦性は極太のデルタボックスフレームと積極的な前輪加重により、初代に比べると明らかにハンドリングに重みがあるというクセを持つ。また後方排気によってまっすぐになった排気チャンバーは意外に重く、重心を上げてしまうなどの弊害も大きかった。さらに、排気チャンバーがタンクの直下からシート下を通る構造のため、長時間乗るとタンクが熱せられたり、だんだんシート下が熱くなってくるなどの現象にみまわれた。3MAのエンジン特性は、公道用として扱いやすくするために低回転域のトルクを太くすることに尽力されており、そのため長くなったチャンバーの分だけ車体も長くなって、歴代TZRではホイルベースが一番長くなっている。また吸気効率の観点から冷たい空気を取り入れるため、吸気ポートをエンジン前側にしたことは、結果として外気温やその時の空気密度や環境に影響される特性が現れた。そのため（初期においては）その時の状況に応じてエンジン特性が違うなどの弊害をもたらした。1990年のマイナーチェンジでは、さらに扱いやすいエンジン特性とするために、キャブレターを小径化。さらにフロントフォークが倒立式に変更された。新色（ミントグリーン）も追加されている。同年、サーキットユースに対応した装備を奢ったSPモデルも発売された。しかし、レースを含めNSR250Rには対抗できず、V型エンジンを採用した次期モデルに後任を譲った。
1985年発売。型式1KT。後継機種の3MA型と区別して「前方排気」とも呼ばれる場合もある。純レーシングマシンであるTZ250の公道仕様とも言えるハイスペックモデルであった。当時のライバルモデルであったホンダ・NS250Rやスズキ・RG250Γ、カワサキ・KR250に対抗すべく、アルミ合金製のフレーム・スイングアームを導入し、フルカウルを採用。最高出力は自主規制上限の45psであったが、常用域のパワーバンドが広いエンジンと、高度に設計された完成度の高い車体が相まって、先代のRZ250R格段に上回る高性能ぶりを発揮した。そのハンドリングの良さは「ヤマハハンドリング」と称され、現在に語り継がれている。ブラックおよび「マルボロカラー」の特別限定車（2AW）が存在する。なお、ブレーキは大径のシングルディスクであった。1988年に後期型（型式2XT）へとマイナーチェンジ。外観に大きな変更はないが、CDIをデジタル式に変更、前後タイヤのラジアル化、メッキシリンダーの採用など、同世代のライバル車種であるホンダ・NSR250Rやスズキ・RGV250Γに対抗するため、エンジンを大がかりに改良されてポテンシャルアップが図られた。販売期間がわずか一年弱だったことと、人気のライバル車NSR250Rに押されて生産販売数がわずかだったことから、現存する車両の数はけっして多くない。一方で、中古市場では「1KTの完成形」として需要があり、車体やエンジンがプレミアム価格で売買されるケースがある。初代TZRと同系のエンジンは、1KTに使われたエンジンを元にデュアルパーパス型のTDR250（1988年発売）、ネイキッド型のR1-Z（1990年発売）に搭載された。当時のレースチームのスポンサー商品の販売促進の為、「ラッキーストライク」、「キリンメッツ」のカラーリングモデルが抽選の商品となっていた。
ヤマハ・TZR（ティーゼットアール）は、RZシリーズの後継機種としてヤマハ発動機から発売されたオートバイである。水冷2ストロークエンジンを搭載し、フルカウルを装備したレーサーのような外観であったが、万人向けの乗りやすさも考慮したシリーズであった。
音楽はジョン・デブニーによる作曲・指揮。2003年の『エルフ 〜サンタの国からやってきた〜』、2005年の『ザスーラ』、2010年の『アイアンマン2』に続き、ジョン・ファヴローとのコラボレーションは本作で4回目である。ジョン・デブニーは1967年のアニメ映画の監督・ウォルフガング・ライザーマンの息子かつ、同作で主人公・モーグリ役の声優を務めたブルース・ライザーマンとは親友であったため、本作のプロジェクトのことを耳にしては強い思いを抱き、これを仕事として得るために、自らのエージェントと多くを語り合ったという。だが、幸いなことに、ジョン・ファヴローが監督を務めることになったので、ディズニーと自分との思い出を写した小さなアルバムを、彼や何人かのスタッフに送りつけてアプローチした結果、音楽のすべてを任されることになったのだという。
通常通りの起床時間になっても起きて来ないことを不審に思った修道女によって発見された直後に、個人秘書であるマギー神父に連絡が行き、さらに午前5時にはヴィヨ国務長官に連絡が行ったものの、ヴィヨ国務長官はすぐに専属医師団を呼ばず、自らの側近に連絡した後にようやく医師団次席であるレナート・ブゾネッティ医師に連絡を行った。その後午前6時過ぎに駆けつけたブゾネッティ医師による検死が行われたものの、遺体解剖が行われていないにもかかわらず、ブゾネッティ医師は「死亡推定時刻は27日の午後11時ころで、死因は急性心筋梗塞である」と断定し、午前7時27分にバチカン放送による逝去の発表がされた際にはこの検死内容がそのまま発表された。なおこの際には、なぜか（聖職者の私室に修道女ではあっても女性が入ってはいけないという理由で）遺体の発見者が個人秘書のマギー神父であると偽って発表され、さらに遺体発見時刻も「午前5時30分」と偽って発表された。さらに死去後に、ヨハネ・パウロ1世の遺体発見時にベッド周辺に置かれていた眼鏡とスリッパ、就寝前に手元にあったヴィヨ国務長官やマルチンクス大司教などのバチカン銀行関係者の更迭を含むバチカンの人事異動者リスト、通常は常時用意されている遺言状が、前日ヨハネ・パウロ1世より更迭が言い渡されたヴィヨ国務長官により持ち去られており、その後行方不明になった。またヨハネ・パウロ1世の遺体が発見されてから15分と経たず、医師団への連絡も行われていない午前5時前には、早くもバチカン御用達の葬儀社であるシニョラッティ社に連絡が行った上に、遺体解剖も行われず、明確な死因もわからないうちから防腐処理が行われたことなど、バチカンによる「証拠隠滅」や「情報操作」と思われる行為が矢継ぎ早に行われたことが、信者やイタリア政界関係者、マスコミだけでなく、バチカン内部関係者からも大きな疑惑を呼んだ。イタリアの有力紙である「コリエーレ・デラ・セラ」は、遺体解剖がすぐに行われなかったことを10月1日の紙面で大々的に批判した（なお、遺体解剖は防腐処理の終了後に秘密裏に行われた）。