No es exagerado decir que la temporada 2009 de MotoGP estuvo completamente dominada por los dos pilotos del equipo Fiat Yamaha y sus YZR-M1. De las 17 carreras, solo en una ocasión Valentino Rossi y su compañero Jorge Lorenzo no lograron subir al podio. Las seis victorias de Rossi, sumadas a las cuatro de Lorenzo, les situaron en el primer y segundo puesto, respectivamente. Tuvieron la temporada en sus manos desde el primer momento.
Aunque la YZR-M1 puede llamarse ahora la mejor moto de MotoGP del 2009, sus comienzos no fueron tan prometedores. Yamaha la había diseñado para que cumpliera los requisitos de MotoGP del año 2002, que obligaba a cambiar los motores de 2 tiempos y 500cc a 4 tiempos y 990cc. El primer diseño de chasis de la YZR-M1 estaba basado en la YZR500 de 2 tiempos y estaba equipado con un motor DOHC de 4 en línea y 942cc, con cinco válvulas por cilindro. Durante toda la temporada 2002 acusó falta de potencia, por lo que en la décima carrera, en Checoslovaquia, se introdujo un chasis especialmente diseñado para la ocasión. A pesar de los esfuerzos, el piloto Max Biaggi solo pudo hacerse con dos victorias. En el año 2003 se presentó un diseño completamente Nuevo, lo que incluía chasis y motor, pero la moto siguió si aprovechar su potencial y no consiguió ninguna victoria. El punto de inflexión fue el año 2004, con la llegada de Valentino Rossi, quien el año anterior había ganado el campeonato mundial con Honda. En las pruebas previas a la temporada, Yamaha preparó cuatro tipos de motor y confió en Rossi para que decidiera cuál debía utilizarse. El elegido fue un DOHC de cigüeñal de plano cruzado con 4 en línea, con 4 válvulas por cilindros. Ese fue el motor que utilizó Rossi en su YZR-M1 en la temporada 2004. Al año siguiente, la combinación de un nuevo chasis con un motor más potente permitió al piloto hacerse con el poder y ganó 11 de las 17 carreras. Así, consiguió los tres títulos de la temporada. En las dos siguientes temporadas, 2006 t 2007, las motos rivales consiguieron recuperar el control. Sin embargo, su suerte terminó cuando en el 2008 Yamaha introdujo un sistema de válvulas neumáticas para su motor y además fichó a Jorge Lorenzo. El nuevo piloto había sido el campeón de 250cc el año anterior. Todas estas nuevas incorporaciones dieron al equipo los tres títulos de MotoGP de esa temporada.
Con el fin de conservar los títulos, Yamaha diseñó la YZR-M1 del 2009 en torno a los neumáticos de Bridgestone, que era el único proveedor. El equilibrio del chasis, que era lateral, longitudinal y rígido, se revisó y se buscó un centro de gravedad más bajo para el piloto. Se mejoró la eficiencia en el consumo de combustible, así como la potencia del motor. También se prestó especial atención a su resistencia, pues se impuso una restricción al número de motores que podía utilizarse a parte de la carrera 11. Además, el EMS (sistema de control del motor) se hizo mucho más preciso. Se mejoró especialmente el control de las ruedas, que es un aspecto muy importante en la aceleración cuando la moto arranca.
Dentro de toda la temporada, puede destacarse la séptima carrera, celebrada en Holanda. El circuito estaba abarrotado de los seguidores de Rossi, todos vestidos de amarillo y venidos de todos los rincones del mundo. Su entusiasmo se desbordó al ser testigos de la victoria de su piloto. Rossi suele tener muy pensado cómo va a celebrar su actuación con sus fans, pero aquella ocasión era aún más especial porque celebraba su victoria número 100 en el mundo del GP. Además, casualmente alcanzaba ese número en el circuito de Assen, el mismo en el que su padre, Graziano Rossi, había ganado 30 años antes. Para celebrarlo como se merecía, se había preparado un cartel enorme con imágenes de todas sus victorias y, después de hacerse una foto con él, Rossi dio la vuelta de la victoria sujetando una bandera que llevaba el número 100. La YZR-M1 2009 no solo dio a Rossi su Victoria número 100 y lo ayudó en su récord personal, sino que dio a Yamaha la satisfacción de disfrutar de nuevo de los tres títulos de la temporada.