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1977年，motogp的赛场依旧精彩和激烈，暂别十年之久的两轮之王——本田宣布重回赛场，并放话要重夺冠军，续写以往的辉煌。本田部门制定了3个目标：1比赛以推动和验证新的技术，2，通过研发赛车来培养专业技术的核心人员，3，参赛3年内夺得冠军。本田的能力，别的厂商都有目共睹，但能否如愿，还是得靠实力说话。
本田当时拿出了1.5亿美金的预算资金，相当于现在的2架f22猛禽战斗机，或者20台m1a1坦克的价值。本田这次是下了本，足见他们对这次回归赛场的重视程度。这次的研发总负责人是 车坛泰斗 入交昭一郎，其毕业于东京大学航空专业，26岁时就主持设计了本田f1方程式赛车v12发动机——ra273，拥有丰富的发动机设计开发经验和理论知识以及非凡的创造力。新团队最终将新赛车命名作nr500，意思就是——新型赛车500。
但是，研发之路并非一帆风顺，当时的500级别赛车主流发动机都是2冲发动机，要想超越，就必须使用高效率的发动机，最终本田团队把目光锁定在充气效率高，油耗低，燃烧效率高，排放更加环保，使用寿命更长的4冲程发动机上，但其他竞争对手发动机马力输出110p马力的转数达到了1万转，4冲程的发动机就要达到2万转才能抗衡。
为了能够实现目标，本田团队设计并造出了前所未见的椭圆气缸发动机，没错，椭圆气缸。由于当时比赛条例规定气缸书不得超过4缸，所以本田才大胆的做出这个方案，设计团队非常有创造性的将v8发动机相邻的两个活塞合并成一个，至此，椭圆活塞发动机诞生了。椭圆活塞发动机这种冠绝的设计充满了困难和挑战，从零到有，仅仅半年，本田团队就为活塞配上了8个气门。
原型机经过测试效果不是很理想，当转速超过1万转的时候，发动机的状态就开始变差，后来研发团队不断改进，最终将发动机调整到了理想的状态。
1979年4月，第一台500cc排量的4缸原型机完成，但是马力只能输出到90p，为了强化发动机，团队专门开发了高强度的新金属材料，以降低曲轴的震颤，疯狂的0度曲轴，就是为了同样激进的点火顺序。而后所有偏执的改进，都是为了创造这台疯狂的发动机。
发动机渐渐开发完成，赛车车架也在研发中，由于赛车相当于装的是v8发动机，其宽度比较宽，而且为了减轻重量，提高圈速，设计师将车架重量减轻到4分之1，而且要求强度增强一倍，因此他们使用了承载式结构。本田朝霞研究所中的专家神谷忠开发出了 虾壳 式车架，其原理就是一层薄薄的外壳包裹住发动机，使发动机担当车架的一部分，从而达到减轻重量，提高强度的目的。
外壳和发动机通过螺栓连接为一体
最后，nr500的车架仅仅重约5公斤，其壳体厚度只有1mm。这项技术最后在21世纪被川崎采用，使用在超跑zx 12r上，并叫做 单体梁车架。
设计师为nr500提供了16寸的轮圈，用以降低重心，这样可以降低风阻顺带减轻重量，最后演变成了16.5寸轮圈，日后也成了motogp的标准。
1979年8月，motogp英国银石站，nr500来到了赛场。它一出现就成了万众瞩目的焦点，英国bbc电视台专门来拍摄该车，围着赛车拍了好几圈。本田更是从日本空运了2万多分配件，以作保障。事与愿违，nr500运气不好，比赛中爆缸，后来在法国站也出现爆缸，，最后只得无奈退赛。第一次完赛已经到了1980年的意大利站。
在当时那个2冲横行的年代，4冲发动机的重量始终是个巨大的拖累。2冲发动机的对手也在不断进步，本田始终落在他们后面。
1980年末，nr500不断改进最终接近设计目标，19000转马力达到120p，第二年，19500转时马力达到130p，这表示发动机满转下能够达到160p，第一次超过了rg500，yzr500等2冲发动机，这次终于有资格搏一搏了。
本田管理层最终将nr500带回到日本参加比赛，暂时离开了motogp，为的是方便在日本调试。而且还使用了传统车架。1981年6月，日本铃鹿锦标赛，nr500发挥出了应有的能力，赛车手 木山贤悟驾驶该车跑到第23圈的时候获得了领先，并最终夺冠，这是nr500项目启动3年之后的第一次胜利。而后在7月份的motogp美国拉古纳西卡，菲迪，斯宾塞又驾驶nr500夺得了冠军。
本田最终实现了3年夺冠的目标。
