El automóvil entró en producción en 1965, con código de chasis UP15 y un aumento en la cilindrada del motor de 700 cc a 800 cc, así como carburadores duales, que aumentaron la potencia de 28 a 45 PS (21 a 33 kW). Este motor era suficiente para impulsar el coche ligero en la ciudad a 70 km/h (45 mph) o en una pista de carreras a unos 160 km/h (100 mph). La producción comenzó después de la introducción del primer automóvil de Honda, llamado Honda S500, y se unió al segmento de mercado que ya estaba representado por el Datsun Fairlady y el Daihatsu Compagno.
El automóvil tenía un estilo aerodinámico obra de Shozo Sato, un diseñador cedido por Datsun, y el ingeniero de Toyota, Tatsuo Hasegawa. Hasegawa había sido diseñador de aviones en la Segunda Guerra Mundial y el Sports 800 resultante era una máquina ligera y ágil. El Sports 800 fue uno de los primeros automóviles de producción con un panel de techo elevable, o techo tipo targa, anterior al Porsche Targa. La capota targa de aluminio se puede guardar en el maletero cuando no se utiliza.