Модель спортивного мотоцикла Yamaha R6 (YZF-R6) появилась на рынке в 1998 году (1999 модельный год) в качестве преемника Yamaha YZF600R Thundercat (которая параллельно также выпускалась, но позиционировала себя как спорт-турист) и в роли младшей версии модели Yamaha R1 (YZF-R1).

За основу был взят новый двигатель, объемом около 600 см³, жидкостного охлаждения, выдающий до 120 л.с. По сравнению с Thundercat, мотор стал более короткоходным, получил кованые поршни с низким коэффициентом трения, новый коленвал, шатуны, систему зажигания, двухконтактные свечи и карбюраторы Mikuni с датчиком положения дросселей.

В 2001 году двигатель Yamaha R6 получил небольшие изменения, коснувшиеся шатунов, поршней, выхлопной системы, системы зажигания и аккумулятора (стал устанавливаться чуть боле легкий, с меньшей емкостью).

В 2003 году модель претерпевает первый серьезный рестайлинг. Меняется внешний вид пластика и передней фары, колеса становятся 5-лучевыми. Обновленная модель получает инжектор вместо карбюратором, что привело к ощутимому повышению тяги в зоне низких и средних оборотов, хотя показатели максимальной мощности остались на прежнем уровне - 120 л.с. Новое поколение рамы Deltabox. Снаряженная масса снижается на 6 кг.

В 2005 году модель Yamaha YZF-R6 вновь меняется. Мотоцикл оснащается 41 мм перевернутой вилкой и радиальными суппортами, диаметр передних тормозных дисков увеличивается: 298 → 310 мм. По двигателю, модель получает модифицированные системы впуска и выпуска (увеличен диаметр выпускного коллектора до 40 мм). Меняется размерность передней шины: 120/60ZR17 (55W) → 120/70ZR17 M/C (58W).

Спустя год, в 2006 году, Yamaha YZF-R6 претерпевает очередной серьезные рестайлинг. Меняется внешний вид пластика, передней фары и выхлопной системы. Модель получает новый двигатель с инерционным наддувом, выдающий до 127 л.с. (122 л.с. - без наддува). Емкость топливного бака увеличивается: 17,0 → 17,5 л. Модель получает также электронный дроссель (YCC-T - Yamaha Chip Controlled Throttle) и систему впрыска с двойными инжекторами (Mikuni 40EIS → Mikuni 41EIDW). Меняются передаточные соотношения КПП, сцепление получает функцию проскальзывания. Мотоцикл получает новую систему зажигания (DC CDI → TCI). Двигатель получает титановые клапана, облегченные кованые поршни, титановую выхлопную систему с клапанов EXUP, облегченный маховик.

В 2008 году модель вновь меняется, хотя визуально она очень похожа на прошлое поколение. Емкость топливного бака немного снижается: 17,5 → 17,3 л. Двигатель увеличивает степень сжатия: 12.8 → 13.1. Максимальная мощность повышается до 129 л.с. (с инерционным наддувом). Модель получает систему с автоматически изменяемой длиной впускного коллектора - YCC-I (Yamaha Chip Controlled Intake).

2010 год ознаменовался очередным небольшим рестайлингом модели Yamaha YZF-R6. Модель получает обновленный внешний вид, новую программу управления двигателем и новый выхлоп. Снаряженная масса составляет 189 кг. Максимальная мощность двигателя составляет 123,8 л.с.

В 2017 году мотоцикл вновь меняется, получая визуальные черты новой Yamaha R1. Модель оснащается 43 мм перевернутой вилкой, новым задним амортизатором, новой тормозной системой (увеличенные до 320 мм тормозные диски, ABS), алюминиевым топливным баком, магниевым подрамником и новой аэродинамической системой (снижает сопротивление воздуха на 8%). Появились новые электронные системы: TCS (Traction Control System) и D-Mode (Selectable Drive Mode). Максимальная мощность составляет 118,4 л.с. Снаряженная масса - 190 кг.

2021 год стал последним годом производства Yamaha R6. На европейском рынке модель R6 все еще была представлена наличием гоночных модификаций (только для езды по треку) - R6 Race и R6 GYTR. В качестве замены R6 компания Yamaha выпустила бюджетный спортбайк - Yamaha R7 2022.