Hoge verwachtingen. 

De 750cc viercilinder moet Yamaha in staat stellen om in Daytona met een winnaar te verschijnen. Men had het plan om met een 750 cc viercilinder tweetakt deel te nemen aan de Amerikaanse en Europese F750 series. De TZ 750 welke eind 1971 al op de tekentafel stond moest het antwoord van Yamaha worden voor de F-750 series. Maar aangezien de Yamaha TZ 750 als een volwaardige racemachine was ontworpen, en dus niet van enig standaard model afgeleid was, moet Yamaha met behulp van de Japanse Federatie de homologatie van de TZ 750 bij de FIM zien te bewerkstelligen. Na veel discussie wordt besloten dat de viercilinder tweetakt vanaf 1973 is toegelaten tot de F-750 series, echter nadat er een serie van 200 stuks is gebouwd.

                                         1974  Superbike.

Het blok heeft horizontaal deelbare carters, waarin twee krukassen met de krukpennen op 180 graden zijn geplaatst.

Als vermogen wordt 90 pk bij 10.500 tpm. opgegeven, goed voor een topsnelheid van ca. 280 km/u. De motor wordt gesmeerd via een olie-benzine mengsel van 1:15.

Alle vier de uitlaten lopen onder het blok door en worden via een klemband tussen de onderste framebuizen gehouden. Vanwege ruimtegebrek, om de machine voldoende grondspeling te geven, zijn de expansiekamers onder het blok afgeplat om ze zo dicht mogelijk tegen elkaar te plaatsen. Niet bepaald de goede vorm voor een optimale werking natuurlijk, maar het blok heeft dan nog voldoende mogelijkheden om meer vermogen te genereren. Bij de eerste modellen zorgt deze constructie voor het regelmatig scheuren van de uitlaten door de afzonderlijke trillingen.

Het frame is een nieuw ontwerp, waarbij de bovenbuizen in een directe lijn naar de swingarm as lopen, en vormen met de voorste buizen het hoofdframe, wat is uitgevoerd in 28mm buisdiameter. Het subframe is in 25mm buisdiameter uitgevoerd. Deze framevorm hielp het zwaartepunt van de motor laag te houden, omdat de 24 liter tank hierdoor laag naar achter kon doorlopen. De robuuste kokervormige swingarm is voorzien van een kettinggeleider om de ketting zoveel mogelijk op spanning te houden en zo onnodige spanningen te voorkomen. De machine is achter via dubbele schokbrekers afgeveerd, en staat op spaakwielen met een dubbele schijfrem in het voorwiel en een enkele schijf achter.

De machine zou gemakkelijk meer dan 120 pk kunnen produceren als ware het een dubbele TZ350 maar dit zou het tot een onhandelbaar “beest” maken. Ook zouden dergelijke vermogens problemen gaan opleveren met kettingen en banden, die destijds nog niet berekend waren op deze extreme krachten. De cilinders zijn ten opzichte van de TZ350 racers enigszins terug getuned, door o.a de uitlaatpoort 1,5mm te verlagen, de squish-rand te vergroten van 1 tot 2mm,  en het gebruik van reed-valves om de motor een wat soepeler karakter te geven. In werkelijkheid was de TZ750 ook niet het monster waarvoor het altijd werd gehouden, en bleek verbazend gemakkelijk en snel te berijden.

Droomdebuut.   Kel Carruthers was tot op dat moment succesvol geweest met de 350 TR3 in de Amerikaanse competities, hij was tevens zo ongeveer de enige Yamaha fabrieksrijder in de USA, maar ontbeerde een volwaardige 200 mijlsracer met de volle 750cc cilinderinhoud. Hij was destijds actief voor Yamaha USA, als hij eind 1973 een telefoontje uit Japan krijgt met de mededeling dat de TZ750 klaar staat voor hem.Hij test daarop in Japan uitgebreid de eerste TZ750, en is onder de indruk van zijn capaciteiten. De machine wordt daarna bijna ongewijzigd in productie genomen.

Carruthers maakt zijn raceseizoen af en maakt aan het eind van het jaar bekend zijn raceloopbaan te beëindigen om zich volledig te concentreren als tuner/engineer voor Yamaha USA. Carruthers kreeg begin 1974 de eerste TZ750 machines ter preparatie voor het Yamaha International Team bestaande uit Kenny Roberts, Gene Romero en Gary Fischer. Tevens werden er machines geprepareerd voor de kersverse Yamaha fabrieksrijder Giagomo Agostini en Hideo Kanaya. Agostini zou zijn eerste wedstrijd voor Yamaha, en op een tweetakt rijden in Daytona. Er staan in 1974 maar liefst 55 TZ750s aan de start in het eerste jaar van optreden.

Agostini wint de 1974 uitvoering van de Daytona 200, voor Kenny Roberts welke was teruggevallen vanwege een gescheurde uitlaat. Hierna volgen Hurley Wilvert (Kawasaki), Don Castro (Yamaha) en op een vijfde plaats eindigt Teuvo Lansivuori ook op Yamaha. Hideo Kanaya reed vanaf het begin een sterke race aan het wiel van de leidende teamgenoot Agostini totdat hij in de 4^e ronde ten val kwam en met diverse fracturen moest worden afgevoerd. De Japanner zou hierdoor lange tijd uitgeschakeld zijn voor het GP seizoen. Agostini wint vervolgens ook de Italiaanse F-750 ronde in Imola. 

Naar de YZR750

Later in het jaar maakt Carruthers een verbeterd uitlaatsysteem voor de steeds scheurende standaard pijpen van het Amerikaanse team. Hij laat drie uitlaten onder de motor doorlopen, en de uitlaat van de linker cilinder loopt bij de versnellingsbak naast het blok omhoog om achter de carburateurs door het frame aan de rechterkant onder het zitje weer tevoorschijn te komen. Hierdoor konden ook de onderste uitlaten van de goede vorm worden voorzien, en tevens een betere bevestiging aan het frame worden gemaakt.

In Oktober 1974 komt er een verbeterde en volwaardige 750 op de markt met een boring van 66,4mm , waarmee de cilinderinhoud op 747cc wordt gebracht. Ook krijgen deze machines een versterkt uitlaatsysteem, welke op de kwetsbare plaatsen is verzwaard met extra beplating. Verder zijn er bijna geen wijzigingen aan de motor aangebracht, en wordt deze serie als TZ750b aangeduid. Ook worden 750cc-kits door de fabriek voor priverijders aangeboden om de eerste TZ750a’s op de volle inhoud te brengen.

Vanaf zijn introductie op de circuits eind 1973, domineert de TZ750 de internationale competities volledig, en zou dit tot het eind van zijn ontwikkeling 1979 volhouden.