В 1989 г. Toyota MR2 прошла полную модернизацию, превратившись из невзрачного бюджетного спорткара в уменьшённую копию Ferrari 348. Она стала больше, роскошнее и быстрее, но не вышла за пределы своей ценовой категории. Колёсная база была увеличена до 2400 мм, но компоновка осталась прежней: двигатель располагался поперечно по центру и передавал крутящий момент на ведущие задние колёса. В Японии автомобиль оснащался рядным 4-цилиндровым инжекторным мотором DOHC объёмом 1998 см3, который развивал 165 л.с. в атмосферной версии (G и G-Limited) или 225 л.с. в турбированной (GT и GT-S). В Европе он был доступен только в атмосферном варианте, мощностью 138 или 154 л.с., а в США - в модификации Turbo мощностью 200 л.с., при этом на базовую Toyota MR2 ставился 2.2-литровый атмосферный двигатель мощностью 130 л.с. Во всех модификациях предлагались две коробки передач: 5-ступенчатая механическая и 4-ступенчатая автоматическая. Как правило, в стандартную комплектацию входили климат-контроль, электропривод стёкол и зеркал и задний спойлер. Подвеска была полностью независимой на стойках Макферсона, тормоза - вентилируемыми дисковыми спереди и сзади. Ранние экземпляры были склонны к избыточной поворачиваемости, что делало их опасными в руках неопытных водителей. В 1992 г. эта проблема была отчасти решена за счёт пересмотренной геометрии подвески и установке разных шин: 195/55/15 спереди и 225/50/15 сзади.