1987年11月に発売されたNSR80は、同じ年の6月に発売されていたNSR50の姉妹モデルとして登場。レーサーレプリカのNSR250Rや、ワークスレーサーのNSR500のデザインイメージを踏襲したミニサイズのレプリカモデルというところは、NSR50と同様ながら、エンジンは79ccの水冷2スト単気筒エンジンを搭載。NSR50の7.2psよりも166%アップの12psを発揮。リッター換算151psのハイパワーユニットだった。6速ミッションやツインチューブのフレーム、前後油圧ディスク式のブレーキ、12インチホイールなどは、NSR50と同様。車両区分上は原付2種となり、2人乗り設定も不可ではないが、NSR80は、レーサーレプリカらしく1人乗り仕様だった。その後のマイナーチェンジタイミングと、実施内容は、NSR50とほぼ同じ。カウル形状の変更やギア比の変更などだった。原付免許では運転できないという点もあって販売台数はNSR50に及ばなかったためか、特別仕様車(スペシャルカラー)の設定は少なく、NSR50で人気だったロスマンズカラーも設定されなかった。しかし、最終モデルとなる1999年のレプソルカラー(REPSOL:当時のWGPでホンダワークスのメインスポンサーだったスペインの大手石油会社)は、NSR50と同様に設定された。