Das Nachfolgemodell der Yamaha XS2 wurde 1975 mit einigen Verbesserungen auf den Markt gebracht.
Im wesentlichen wurden im Steuerkopf-, im Rahmen- und Schwingen-bereich Knotenbleche sowie an zwei weitern Stellen Verstärkungen angebracht.
Die 298-Millimeter-Scheibenbremse am Vorderrad wurde durch zwei 260 Millimeter grosse Exemplare ersetzt. Das Fahrwerk erhielt eine Feinabstimmung von Federung und Dämpfung.
Modifiziert wurde auch der Motor.
Um die Kolbenseitenkräfte zu verringern, wurden fünf Millimeter längere Pleulstangen und entsprechend kürzere Kolben eingebaut. Das Pleullager erhielt eine optimierte Spritzschmierung, und der Kupplungsausdrückmechanismus wurde um eine auf insgesamt drei Aludruckstangen erweitert.
Nach diesen Massnahmen war die XS-2, oder XS 650 wie man sie ab 1975 nannte, nicht wieder zuerkennen. Das Fahrverhalten entsprach den Erwartungen und trotz der mittlerweile 230 Kilogramm liess sich die «neue» XS prächtig händeln und die Spurtreue sowie das gesamte Fahrverhalten versprach nur gutes. Die Motorleistung von nun 51 PS bei 6940U/min war ebenfalls überzeugend.