Die Geschichte von MV Agusta in der 500er-Klasse ist eine unerreichte Erfolgsserie: 1956 holte John Surtees für die Firma aus Gallarate den ersten WM-Titel in der Königsklasse. Von 1958 bis 1974 errangen Fahrer wie Surtees, Mike Hailwood, Giacomo Agostini und Phil Read den Titel für MV Agusta. Eine solche Dominanz ist in mehr als 60 Jahren Motorrad-Weltmeisterschaft einzigartig. Zwar war die Konkurrenz zwischenzeitlich schwach besetzt, aber immer wieder bezwang der Motorradzwerg MV Agusta in der Königsklasse Industrie-Giganten wie Honda oder Yamaha. Stets zeigte die hochrangige Konkurrenz die Grenzen der altgedienten Triebwerke auf und initiierte in Gallarate die Entwicklung neuer Rennmotoren. Als Honda 1966 erstmals in der Königsklasse startete, räumten die betagten MV-Vierzylinder mit je zwei Ventilen das Feld, und der Dreizylinder mit je vier Ventilen dominierte unter Giacomo Agostini das Geschehen. 1973 stieg Yamaha mit dem Vierzylinder-Zweitakter in die 500er-Klasse ein. Die Tage des Dreizylinders waren gezählt; ein neuer Vierzylinder sollte es richten.
Schon Jahre vorher hatte sich im Grand Prix der Umschwung vom Viertakter zum Zweitakter abgezeichnet; er dominierte die kleinen Klassen bereits deutlich. Dem Konstrukteur und Rennleiter Arturo Magni war klar, dass der seit 1966 beständig fortentwickelte, aber konstruktiv unveränderte Dreizylinder dringend nach einem Nachfolger verlangte. Getreu der Firmenphilosophie und entgegen dem Trend kam für Conte Agusta ausschließlich ein Viertakter in Frage. Versuche mit einer Sechszylinder (MOTORRAD CLASSIC 1/2010) stellte das Werk rasch wieder ein. Zwar überzeugte die Leistungsausbeute, doch das Motorrad erwies sich als zu schwerfällig.
Der neue Vierzylinder übernahm charakteristische konstruktive Merkmale der Vorgänger. Arthuro Magni vertraute wieder auf Luftkühlung; ein mittig platzierter Zahnradsatz trieb die beiden obenliegenden Nockenwellen an. Sie betätig-ten über Tassenstößel je vier Ventile pro Zylinder, die mit 55 Grad um 5 Grad enger als beim Dreizylinder-Motor standen und kompaktere Brennräume formten.
Eine weitere typische MV-Konstruktion betraf die Lagerung der Kurbelwelle. Die Lagerböcke der Hauptlager waren von unten mit der Zylindereinheit verschraubt, auch wenn neuerdings kein separates Bankett die Zylinder trug. So ließ sich der komplette Motor aus dem Gehäuse demontieren, das im Rahmen verbleiben konnte. Die aus mehreren Teilen verpresste Kurbelwelle rotierte in Wälzlagern. Die Hauptlager waren nach alter MV-Tradition gebrochen. Dadurch ließ sich die Kurbelwelle aus deutlich weniger Einzelteilen aufbauen: Ein Hauptlager und zwei Hubscheiben bestanden jeweils aus einem Teil. Der Primärtrieb erfolgte durch Zahnräder auf der rechten Kurbelwellenseite auf die Getriebeeingangswelle mit der Trockenkupplung und das klauengeschaltete Siebengang-Getriebe.

Durch den Wegfall der Zündanlage auf der rechten Kurbelwellenseite – der über Zahn- und Kegelräder von der Kurbelwelle angetriebene Zündmagnet saß vor dem Motor – baute der Vierzylinder mit 400 mm noch schmaler als der kompakte Dreizylinder. Dell’Orto-Rennvergaser, zunächst mit getrennten Schwimmerkammern, später mit speziellen Dell’Orto-Entwicklungen aus Magnesiumguss mit integrierten Schwimmerkammern - bereiteten das Gemisch auf.
Am Anfang experimentierte MV mit einem 350er-Vierzylinder mit 52 mm Bohrung und 40,4 mm Hub. Er leistete 69 PS bei 14 000/min. Zum Saisonende 1971 tauchte beim Großen Preis von Italien zum ersten Mal der neue Motor unter Alberto Pagani auf, fiel aber im Rennen aus. 1972 holte MV Agusta Phil Read zur Unterstützung von Giacomo Agostini in der 350er-Klasse ins Team. Der bestritt die Rennen anfangs noch mit dem Dreizylinder. Als die Konkurrenz, allen voran Jarno Saarinen auf der Yamaha, dem italienischen Rennstall immer stärker zusetzte, vertraute auch Ago auf den Vierzylinder. Am Jahresende holte er sich den 350er-Titel auf der Vier-, den 500er-Titel auf der Dreizylinder.
1973 erstarkte die Konkurrenz in der 500er-Klasse. Yamaha hatte einen Vierzylinder-Zweitakter entwickelt, welcher der MV Agusta Paroli bieten sollte. Mit 44 mm Hub und 56 mm Bohrung vergrößerte MV Agusta den Hubraum des 350er-Motors auf 433 cm³ und erzielte 88 PS bei 14 000/min. Die Konkurrenz schlief jedoch nicht und zwang MV, das Hubraumlimit auszuschöpfen. Zum großen Preis von Deutschland trat das Werk mit einem echten 500er-Vierzylinder an (Bohrung/Hub: 57/49 mm). Bei 14 000/min stellten sich 95 PS ein. Doch die Vierzylinder-Yamaha unter Saarinen erwies sich als harte Konkurrenz: Die ersten beiden Siege der Saison gingen an den fliegenden Finnen. Im nächsten Rennen, dem Großen Preis von Italien, ereignete sich die Tragödie von Monza, bei der Jarno Saarinen und Renzo Pasolini tödlich verunglückten. Yamaha zog sein Werksteam zurück, und MV Agusta konnte erst einmal aufatmen. Phil Read holte überlegen den 500er-WM-Titel, Agostini die 350er-Krone, beide auf der Vierzylinder. Zum Ende des Jahres verließ Agostini wegen der Bevorzugung des Engländers verärgert das Team und wechselte zu Yamaha.

1974 konzentrierte sich MV Agusta auf die 500er-Klasse. Phil Read holte vor seinem Teamkollegen Gianfranco Bonera den Titel noch einmal nach Gallarate. Dann hatten die Zweitakter endgültig die Oberhand gewonnen. Agostini gewann 1975 den ersten Titel der Königsklasse für Yamaha, die in der großen Klasse wieder in den Grand Prix-Sport zurückgekehrt waren. Phil Read musste sich in der Endabrechnung mit dem zweiten Platz begnügen: Auf den weiteren Rängen lauerten bereits die neuen Vierzylinder-Zweitakter von Suzuki, die RG 500. 1976 feierte Agostini, nun wieder auf MV Agusta, auf dem Nürburgring den letzten Triumph einer 500er-MV Agusta in einem Grand Prix und belegte in der Endabrechnung nur einen ernüchternden siebten Platz. Barry Sheene holte sich auf der RG 500 überlegen den Titel vor einer ganzen Suzuki-Armada. Die berühmten roten Renner verschwanden aus dem Grand Prix; ein von MV Agusta entwickelter wassergekühlter Vierzylinder-Boxer sollte nie zum Einsatz kommen.
In der letzten Ausbaustufe war die Bohrung auf 58,5 mm gewachsen, der Hub auf 46,5 mm geschrumpft; die Verdichtung betrug 11,5:1. Die Einlassventile hatten 20,5 mm Tellerdurchmesser, die Auslassventile 16. 108 bis 110 PS soll der Vierzylinder bei 14 500/min freigesetzt haben; dabei donnerte er unglaublich laut und aggressiv aus vier völlig ungedämpften Megafonen. Wer diesen Sound einmal vernommen hat, wird ihn für immer im Ohr behalten, ebenso die Schlachten, die sich Giacomo Agostini, Phil Read und Barry Sheene lieferten. Nicht nur MV Agusta-Fans bedauerten es zutiefst, als der feurige MV-Donner nach mehr als zwei Jahrzehnten für immer verstummte.