XS1 став першою моделлю Yamaha з чотиритактним двигуном після того, як у 1955 році на ринку з'явилася модель YA1 з двотактним двигуном. Як і було стандартом для великих мотоциклів європейського виробництва на той час, він оснащувався 650-кубовим двигуном з вертикальним розташуванням циліндрів, але з компактною головкою OHC, а не OHV. Цей двигун, встановлений на тонкій рамі з подвійною люлькою та в поєднанні з елегантним дизайном, дав XS-1 значну перевагу над європейськими конкурентами. Модель XS650, показана на фото, була незначною зміною моделі XS1 у вересні 1970 року і мала передню вилку в стилі Ceriani. Пізніші моделі включали XS650E з дисковими гальмами тощо, а також TX650 зі злегка нахиленим вперед двигуном.