Về tổng thể, R3 2020 được Yamaha thiết kế lấy cảm hứng từ những mẫu xe như R1 và R6 mang tới cảm giác hầm hố hơn với hệ thống đèn được làm lại thanh mảnh hơn và trang bị LED.
Giữa 2 đèn pha là một hốc hút gió, ở dưới là thanh ốp kéo dài xuống thân xe, che bớt phần khung xườn và động cơ.
Ngoài ra, phần đồng hồ hiển thị được làm lại là kỹ thuật số hoàn toàn thay thay vì analog kết hợp kĩ thuật số như trước. Phần bình xăng vẫn nhô cao trong khi ở phía sau, gần như không có sự thay đổi nào.
Hệ thống giảm xóc trước là loại KYB loại hành trình ngược sơn vàng đồng trong khi ở phía sau vẫn là loại monoshock cũ. Đặc biệt, trên R3 2020 trang bị hệ thống chống bó cứng phanh (ABS) 2 kênh ở cả bánh trước và bánh sau với thông số phanh đĩa trước 298 mm và đĩa sau 220 mm.
Yamaha R3 2020 trang bị động cơ DOHC 2 xy lanh, 4 van, làm mát bằng dung dịch có dung tích 321cc, cho công suất 42 mã lực tại 10.750 vòng/phút và mô men xoắn 29,6 Nm tại 9.000 vòng/phút.
Xe trang bị hộp số 6 cấp với truyền động bằng xích, khởi động bằng đề nổ điện. Ngoài ra, Yamaha R3 2020 trang bị hệ thống phun xăng điện tử.
Trọng lượng khô của xe là 170 kg với dung tích bình xăng là 14 lít. Kích thước tổng thể của xe bao gồm chiều dài x rộng x cao là 2.090 x 730 x 1.140 mm, chiều cao yên 780 mm và chiều dài cơ sở là 1.380 mm.
Xe trang bị bộ vành nan chữ Y với kích thước 17 inch bọc trong bộ lốp trước kích thước 110/70 và lốp sau kích thước 140/70.
Hiện tại, R3 2020 có 2 phiên bản màu sắc tại đại lý Yamaha Town là màu xanh GP-Team Yamaha Blue và đen nhám Matte Black với giá bán 129 triệu đồng. Trong khi đó phiên bản R3 cũ từng được bán tại Việt Nam với giá 139 triệu đồng.