Motor Honda NSR500 dipakai Rossi pada saar mentas di kelas premier yang pada saat itu masih bertajuk 500 cc. Total, sudah dua musim dia menggunakan motor itu, yakni dari Tahun 2000 sampai Tahun 2001, pada saat membela tim Nasto Azzuro Honda.

Dengan balapan dengan motor balap itu, The Doctor julukan Valentino Rossi pun bisa mengukir prestasi manis. Pada Tahun 2001, Rossi untuk pertama kali dalam hidupnya, sukses menyabet gelar juara di kelas premier. Sementara pada Tahun 2002, kelas premier sendiri berubah dari 500 cc menjadi MotoGP.

Alasan kenapa Rossi sangat menyukai motor balap Honda NSR500 dikarenakan performa kuda besi itu sangat memuaskan saat ditungganginya.
Dan hasilnya, dia pun bisa meraih hasil memuaskan dengan menjadi juara.

Tetapi, bukan hanya Honda NSR500 saja yang menjadi salah satu motor favorit Rossi selama berkarier di MotoGP. Dia pun menyukai Yamaha YZR-M1 pada Tahun 2005.