Система исследований и разработок YMC первоначально зависела от аналитической лаборатории Nippon Gakki в Хамамацу, но в сентябре 1956 года она была передана YMC. Три года спустя, 1 сентября 1959 года, были созданы технические лаборатории Yamaha (Yamaha Technical Laboratories).
В технических лабораториях Yamaha было несколько исследовательских отделов в таких областях, как металлические и неметаллические материалы, акустика, электрические материалы, прикладная физика и двигатели внутреннего сгорания. Там же был завод по производству прототипов. Лаборатории делали упор на исследования в области новых технологий, которые можно было бы коммерциализировать в течение нескольких лет, и на создание технологических инноваций для продуктов, которые уже были на рынке. Политика президента Геничи Каваками заключалась в том, чтобы вкладывать одну треть прибыли в исследования и разработки.
В состав технических лабораторий Yamaha входил исследовательский отдел, который занимался изучением и разработками полноценных высокопроизводительных спортивных автомобилей. В 1958 году Yamaha уже обсуждала разработку компактных автомобилей в исследовательской лаборатории Хамамацу, но данное направление было закрыто из-за сомнительной прибыльности. Однако, исследования о создании автомобиля принесли свои плоды позже, когда компания разработала спортивный автомобиль в партнерстве с Toyota.
Кроме того, технические лаборатории Yamaha сыграли важную роль в зарождении семян инноваций в мотоциклах, моторных лодках, парусных лодках и подвесных моторах, которые позже превратились в основные продукты YMC.
В 1961 году была образована Техническая школа Yamaha. Ее целью было обучение базовым знаниям и технологиям сотрудников Nippon Gakki и YMC. Отвечая требованиям времени, в 1963 и 1973 годах соответственно были созданы Технический учебный институт Yamaha и Высшая техническая школа Yamaha для подготовки технического персонала среднего звена на производственных предприятиях.
Хотя на момент основания компании еще не была создана соответствующая операционная база, с самого начала исследовательская система Yamaha была направлена на обеспечение качества, разработку и внедрение технологических инноваций. Позже эта система станет движущей силой диверсификации бизнеса YMC.
