Durant cette carrière sur les circuits américains, ses victoires les plus prestigieuses ont lieu à Daytona 200, course qu'il remporte à trois reprises. Il est également connu aux États-Unis pour avoir remporté le Indy Mile National, course de dirt track, sur une Yamaha TZ 750 4 cylindres deux temps dont la puissance est inadaptée à ce genre de piste, Yamaha voulant ainsi combler un manque de puissance de moto XS650 face à son concurrent Harley-Davidson. Finalement Roberts devance ses deux adversaires pilotant des Harley lors du dernier tour. Après la course, Roberts déclara : « They don't pay me enough to ride that thing. »
Les deux années suivantes, il continue sa domination dans la compétition reine en remportant deux nouveaux titres consécutifs de champion du monde, agrémenté de 5 puis trois nouvelles victoires en grand prix. Les saisons suivantes, il termine à la troisième place puis la quatrième place du championnat du monde, remportant quatre nouveaux grand prix. La saison 1983 est l'une des saisons les plus spectaculaires de l'histoire du championnat du monde : le titre se dispute entre Roberts et Freddy Spencer, pilote Honda. Le départ des courses étant donné "à la poussette", il est handicapé par le démarrage parfois capricieux de sa Yamaha V4 à distributeurs rotatifs (notamment au GP de Yougoslavie) face à la NS500 3 cylindres à clapets de Spencer qui démarre invariablement après 2 mètres de poussette.
Ils remportent néanmoins tous deux six victoires dans un championnat composé de douze grands prix. Finalement c'est Spencer qui remporte le titre avec deux points d'avance2. Roberts quitte le monde du championnat du monde à l'issue de cette dernière saison sur une dernière victoire lors du grand prix de Saint-Marin. Il reste un pilote légendaire de l'histoire des GP moto.
Kenny Roberts a été un des grands artisans de la prise de conscience des problèmes de sécurité dans le monde des grands prix. Avant son action, il arrivait que la piste soit traversée par des rails de chemin de fer. Cela traduit dans les faits par le boycott du Grand prix de Belgique en 1979. Les pilotes envisagent même de fonder leur propre compétition, World Series. Cela oblige la Fédération internationale de motocyclisme (FIM) à changer son attitude envers les pilotes: amélioration des conditions de sécurité, améliorations des primes...
Sources : DAM - Documentaires Auto / Moto