V型3気筒
MVX250FやNS400Rとは異なり、NS500は前1気筒・後2気筒のレイアウトを採用(正確には、後バンク2気筒の後方排気に由来する発熱ならびにシートの高さや幅広さを解消する目的から、MVX250は前2気筒・後1気筒に変更)。
グランプリ復帰の際にオーバルピストン4ストロークエンジンのNR500を投入したものの、斬新すぎる設計が災いし結果が出せなかったホンダにとっての救世主となったNS500は、デビュー年からフレディ・スペンサー2勝・片山敬済1勝と戦闘力を発揮し、1983年は6勝を挙げたスペンサーが年間チャンピオン奪取。1984年以降はV型4気筒のNSR500にワークスチームの主軸は移行するも、1983年に販売されたRS500R共々その後のグランプリを席巻することとなり、1988年に販売終了となったRS500Rの後継機種となるNSR500Vを生み出すこととなった。
ワークスレーサーのNS500はバンク角112度のV3であり、点火順序が位相同爆に近く近代におけるビッグバンエンジン(en:Big-bang firing order)の先駆けであったことは意外にも知られていない。