2002 年，Yamaha 推出了经过大幅升级的中期改进款 YZF-R1。2002 款仍然属于 YZF-R1 初代的产品，距离首次发布已经有四年，可以称之为初代的后期型、或者说是初代的最终型。

2002 年的 YZF-R1 可以说是为其车系历史翻开了新的一页：开始采用了 FI 电子燃油喷注系统。同时还有新的、装有三路催化装置的排汽系统，令新的 R1 符合欧Ⅱ的排放标准。发动机的基本尺寸和结构、继承自原来的 R1，但绝大多数内部的组件都经过重新设计。空气滤清器的进气口经过修改，面向前方、以进入较冷的空气。经过改良的发动机，令最大动力输出提升至 111.8kw（152匹），比之前的初期型略微提高了 2 匹。

车体方面采用了一个经过全新开发和优化的车架（带有可拆卸的副车架），以配合新的前叉和新的后悬架。对接前叉与车架的前端几何形状经过了微调，倒立式前叉的叉芯直径、从初期型的 41 mm 增加到现在的 43 mm，前叉行程从 135 mm 减小到 120 mm，这些变化，令到在制动和转弯时、提供了更好的控制和感觉。车身的设计也有修改，LED后尾灯，全车的干燥重量则降低至 174 公斤（初期型的干燥重量是 177 公斤）。

下图：2003’ YZF-R1。2003 款是在 2002 款的基础上，对车身的图案线条略作修改而来。