Spencer blev den yngste världsmästaren genom tiderna i 500-klassen1983 då han körde Hondas innovativa trecylindriga NS500. Titeln bärgades i hård kamp med Kenny Roberts. 1984 blev ett år förstört av skador men sedan lyckades Spencer med bedriften att bli dubbel världsmästare i 250GP och 500GP 1985, den senaste föraren som lyckats att vinna två klasser samma år i roadracing-VM. Därefter kom Spencer aldrig tillbaka till sin kapacitet. Spencer körde för Hondas fabriksstall.