In 1972 pakt Yamaha de zaken weer serieus aan met het uitbrengen van de nieuwe TD3 enTR3 productieracers, welke zoals de voorgaande generaties productieracers zijn afgeleid van de standaard modellen, in dit geval de DS7 en R5.

De TD3 werd halverwege 1971 als preproductiemodel al ingezet door Rod Gould en Kent Andersson, echter met nog te wisselvallige resultaten. Hierdoor bleek Rod Gould niet in staat om zijn wereldtitel te prolongeren, en Phil Read word als priverijder met een speciaal geprepareerde TD2 wereldkampioen 250 cc.

De TD3 en TR3 zijn nu beide voorzien van een horizontaal deelbaar carter, wat de heren monteurs het werken aan de machines een stuk eenvoudiger maakt, verder zijn een droge koppeling en zes versnellingen voorhanden. De boring en slag maten 54 x 54 voor de 250, en 64 x 54 voor de 350 er zijn ook gelijk aan de straatmodellen.

Er werd door de toepassing van de gelijke slaglengte van de krukassen bij beide modellen nog eens extra bezuinigd in onderdelen, want hierdoor zijn de blokken inclusief krukassen en versnellingsbak volkomen identiek opgebouwd.

In Uithoorn worden door de fabriek in de winter van 1971/72 een zestal machines zorgvuldig geprepareerd en voorzien van waterkoeling. Voor elke klasse waarin de fabriek op dat moment uitkomt zijn 2 machines beschikbaar.

Voor de 125 cc zijn dat Charles Mortimer en Kent Andersson, in de 250 cc Rod Gould en Barry Sheene, en in de 350 cc zijn Jarno Saarinen en de Japanse kampioen Hideo Kanaya de aangewezen coureurs voor het seizoen 1972.

Dezelfde rijders komen nog in meerdere klassen uit met de luchtgekoelde modellen. Nieuw is het aantrekken van de zeer getalenteerde Fin Jarno Saarinen, welke in het vorige seizoen door zijn uiterst snelle rijstijl van zich deed spreken.

Het fabrieksteam bestaat uit zes coureurs en vijf monteurs, ( Saarinen is zijn eigen monteur ) en wordt officieus gesponsord door enkele van de belangrijkste Europese importeurs, waarvan de naam ook op de stroomlijn staat vermeld.

De motoren zijn herkenbaar aan de blauwe lijn op de stroomlijn wat waterkoeling betekende.     
Typeaanduiding is YZ-635.

Na op de Nurburgring in de eerste 350 cc race Agostini het nakijken te geven, begon Saarinen zijn seizoen in de 250 cc klasse niet direct zo succesvol. Er was hevige tegenstand van o.a. Dieter Braun op een eigenbouw V-twin ( opgebouwd uit Maico onderdelen), teammaten Hideo Kanaya en Rod Gould, evenals een sterk rijdende Renzo Pasolini op een Aermacchi 2-takt twin.

Na een derde plaats in Duitsland achter Kanaya en Braun, een 4e plaats in Frankrijk achter Phil Read, Pasolini en Kanaya, was het in Oostenrijk Borje Jansson op een supersnelle Derbi kwartliter die Jarno op 20 seconden achterstand reed. In Italie pakte de kleine Pasolini de hele Yamaha vloot in, inclusief een valpartij waarbij hij zijn voorsprong van 16 seconden geheel verspeelde, en hij na een verschrikkelijke klopjacht Gould en Saarinen nog met 4 seconden voorsprong versloeg.

Vervolgens werd de TT op het eiland Man door Saarinnen en o.a. Pasolini, Braun en Jansson gemeden omdat men het rijden hier nog steeds te gevaarlijk vond. Na een uitvallen in Joegoslavie, waar Renzo Pasolini de Yamaha's andermaal het nakijken gaf, begon in Assen de Yamaha-trein weer enigzins te lopen. De zege ging naar Rod Gould welke er meteen na de start zo'n furieus tempo in zette dat het voor de achtervolgers Read en Pasolini geen beginnen aan was om het gat te dichten. Jarno kon Read nog achterhalen en werd derde.

Hiermee kwam de tussenstand na 7 van de 13 Grand Prix op:

1. Rod Gould          56 punten.

2. Renzo Pasolini    54 punten.

3. Jarno Saarinen   50 punten.

4. Phil Read           38 punten.

5. John Dodds        29 punten.

6. Hideo Kanaya     26 punten. 

In het Belgische Francorchamps kreeg de Fin zijn eerste kwartliter zege van het seizoen, na een pijlsnelle start kon Jarno slechts met de grootste moeite bijgebeend worden door Read, Grassetti, Gould,  Braun en Dodds. Gould eindigde op 26 seconden als 2e voor Read.  

De Grand Prix van Oost-Duitsland werd wederom afgetekend gewonnen, voor Pasolini en Gould. Ook Tsjecholowakije werd over-tuigend gewonnen met 40 seconden voorsprong op Pasolini en Read

In Zweedse Grand Prix zorgde Rod Gould voor een verrassing, door Jarno op een ongelofelijke achterstand te rijden, derde werd Pasolini voor Andersson. In Finland was de spanning bij de drie favorieten, Gould, Pasolini en Saarinen van de gezichten af te lezen, evenals bij de monteurs en begeleiders, wie zou van dit trio de sterkste zenuwen hebben in de twee slotraces?

Rod Gould verpeelde zijn titel doordat zijn Yamaha in de 2e ronde met ontstekings problemen te maken kreeg, en in de 14e ronde begon de Airmacchi over te slaan en was ook Renzo Pasolini uitgeteld. Jarno won de wedstrijd voor Grassetti en Andersson.

WERELDKAMPIOEN 

Met zijn superieure rijstijl kwam dit jaar Jarno Saarinen als sterkste naar voren, hij won de wereldtitel maar kreeg dit niet bepaald cadeau. De Fin was in puntenaantal niet meer in te halen en liet bij de Spaanse Grand Prix verstek gaan, waarschijnlijk om de plannen voor het volgende seizoen alvast door te nemen.

Want dat men grootse plannen had in Japan was reeds bekend.

Het kleine team wat verantwoordelijk was voor het ontwerp van deze machines stond onder leiding van hoofdingenieur Naito met ing. Matsui, welke op dat moment verantwoordelijk was voor de frames van de diverse machines. In juli gaf de OW20 viercilinder zijn eerste klappen, en in september werd de eerste test op het circuit uitgevoerd door testrijder Motohashi, in november gevolgd door Hideo Kanaya, welke met Jarno Saarinen het 500 cc team voor 1973 zou vormen. Jarno testte de machine in januari 1973 voor het eerst.  

De machine was in eerste instantie niet uitgerust met reed valve inlaten, wat de motor ( in feite een dubbele 250 ) een nogal piekerig vermogen gaf. Op aangeven van Jarno werd de machine in de winter verder uitontwikkeld in Japan. En gezien de testresultaten werd de motor uitgerust met reed valves voor de eerste shakedown test van Saarinen in het Belgische Zolder. Misschien ook omdat op dat moment de straatmodellen RD 250/350 met reed valves waren uitgerust, werd misschien ook uit marketing oogpunt besloten om de machines hiermee uit te rusten.