W latach 70. ubiegłego wieku za sprawą niebywałego sukcesu Hondy CB 750 Four, która zadebiutowała w 1969 roku, motocykle napędzane rzędowym czterocylindrowym silnikiem robiły oszałamiającą karierę i stały się wizytówką japońskiego przemysłu motocyklowego. Już w 1972 roku Honda miała taki motocykl nie tylko w prestiżowej klasie pojemnościowej, ale również w klasie 500 i 350 ccm. Yamaha, która jeszcze na przełomie lat 60. i 70. specjalizowała się w produkcji dwusuwów, wystawiła do rywalizacji z Hondą czterosuwowe motocykle dwucylindrowe.

W średniej klasie pojemnościowej taki motocykl nosił oznaczenie TX 500, a jego europejska premiera odbyła się w 1973 roku na targach motocyklowych w Amsterdamie. By konkurować z czterocylindrową pięćsetką Hondy silnikiem dwucylindrowym trzeba było sięgnąć po nowoczesne rozwiązania. Przede wszystkim silnik musiał mieć krótkoskokowe proporcje, by mógł osiągać wysokie obroty i by bezproblemowo te wysokie obroty znosić. W silniku Yamahy średnica cylindra wynosiła 73 mm, a skok tłoka 59,6 mm. By silnik mógł osiągać wysoką moc korzystając z wysokich obrotów trzeba było zapewnić mu sprawną, szybką wymianę ładunku. Konstruktorzy Yamahy zdecydowali więc sięgnąć po głowice z czterema zaworami na cylinder i dwoma wałkami rozrządu w głowicy. Dziś takie rozwiązanie jest standardem, ale wtedy, na początku lat 70. była to jeszcze nowość. Jeszcze dekadę wcześniej królami w budowie rzędowych silników dwucylindrowych były marki brytyjskie, Yamahę TX 500 uważano więc za spadkobiercę brytyjskiej tradycji, ale trzeba przyznać, że japoński twin, dzięki nowoczesnej konstrukcji, nie miał wad typowych dla brytyjskiego twina. Dzięki temu, że japoński silnik miał krótkoskokowy charakter i czopy wału korbowego przestawione były o 180°, generował znacznie niższy poziom wibracji niż silniki angielskie. By pracę silnika uczynić jeszcze bardziej gładką inżynierowie Yamahy zastosowali wałek wyrównoważający. Yamaha TX 500 to był wówczas prawdziwy high tech. Silnik osiągał moc 48,5 KM przy 8250 obr./min i maksymalny moment obrotowy 44 Nm przy 6500 obr./min. Jego osiągi były więc na poziomie czterocylindrowej Hondy. Skrzynia miała pięć biegów. Silnik posiadał rozrusznik nożny oraz elektryczny.  Sylwetka maszyny mocno przypominała większe modele XS 650 i TX 750. Motocykl miał piękne klasyczne kształty, łezkowy zbiornik paliwa i stożkowe, zadarte do góry tłumiki. Ówcześni testerzy podkreślali nienaganne własności prowadzenia, co nie było bynajmniej normą w przypadku motocykli japońskich, oraz wygodną pozycję za sterami.

Głównym rynkiem zbytu TX 500 był rynek amerykański. W Europie model ten nie cieszył się wielką popularnością, ponieważ ciążyła na nim fatalna opinia większego modelu TX 750, w którym zastosowany po praz pierwszy system wałków wyrównoważających prowadził do licznych i poważnych awarii silnika i choć Yamaha dość szybko uporała się z tym problemem niesmak i nieufność potencjalnych klientów pozostały.

TX 500, choć był konstrukcją udaną, również miał swoje problemy. Gaźniki Keihin powodowały niestabilną pracę na wolnych obrotach i szarpanie silnika. Poza tym, TX 500 trudno było nazwać motocyklem bezobsługowym. Trzeba było regularnie dbać o właściwy naciąg łańcucha napędzającego wałek wyrównoważający oraz pilnować właściwej regulacji mechanicznego aparatu zapłonowego. W 1975 roku Yamaha wprowadza ulepszony model, przy okazji zmieniając jego nazwę na XS 500. Maszyna ma teraz zupełnie nową, nowocześniejszą sylwetkę. W miejsce klasycznych szprychowych kół wprowadzono nowocześniejsze odlewane, które są przy okazji lżejsze. Tarcze hamulcowe są teraz mocowane do obu kół, a nie jak w poprzednim modelu tylko do przedniego. Zmieniono kształt błotników, które już nie są chromowane, zbiornik paliwa otrzymał zupełnie nową kanciastą formę, a z tyłu kanapy pojawił się kanciasty zadupek obejmujący tylną lampę. W ten sposób sylwetka motocykla nabrała świeżości i smukłości porzucając klasyczne barokowe kształty. Silnik otrzymał nowe podciśnieniowe gaźniki Mikuni. W pierwszych modelach nowej serii pojawiły się jednak problemy z przegrzewającymi się głowicami. Cierpiące na tę przypadłość egzemplarze naprawiono w ramach gwarancji, a w 1977 roku przeprowadzono kolejną modernizację. Głowica została przekonstruowana, przy okazji podniesiono stopień sprężania z 8,5:1 do 9,6:1. Wprowadzono większą obudowę filtra powietrza i nowy odśrodkowy mechanizm wyprzedzenia zapłonu. Zmieniono również mechanizm napinacza łańcucha wałka wyrównoważającego oraz wałka rozrządu. Dzięki tym zmianom silnik osiągał teraz moc 50 KM. Mimo że maszyna była jak na pięćsetkę dość ciężka (212 kg), jeśli położyłeś brodę na zbiorniku paliwa mogłeś popędzić z prędkością 171 km/h. Praca silnika oraz jego niezawodność uległy znacznej poprawie i XS 500 miał wszelkie dane po temu, by być konstrukcją dalej rozwijaną. Władze koncernu zdecydowały jednak inaczej. XS 500 produkowano do 1979 roku. Później w średniej klasie pojemnościowej Yamaha postawiła na czterocylindrowe modele z dwoma zaworami na cylinder z serii XJ 550/650.