ในปี 2012 รถจักรยานยนต์ KTM 500 EXC ได้รับการปรับปรุงครั้งสำคัญ ทั้งเครื่องยนต์และระบบส่งกำลังได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมด ที่โดดเด่นที่สุดคือ ระบบจัดการเครื่องยนต์ Keihin รุ่นล่าสุด พร้อมระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสามารถชดเชยการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงและอุณหภูมิได้ แม้จะเปลี่ยนมาใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิง แต่เครื่องยนต์กลับ เบาลง 2.49 กิโลกรัม ขนาดกะทัดรัดขึ้น และมีมวลเคลื่อนที่น้อยลง ฝาสูบใหม่มีช่องไอดีและไอเสียที่ออกแบบใหม่ โดยใช้ลิ้นไทเทเนียมน้ำหนักเบาในด้านไอดี ลูกสูบแบบตีขึ้นรูปใหม่ที่เบาลง 15% ช่วยลดมวลเคลื่อนที่เพื่อเพิ่มความทนทานที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์สูง แหวนลูกสูบเคลือบไนไตรด์ใหม่ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ ห้องเผาไหม้ได้รับการออกแบบใหม่และยังได้รับเสื้อสูบระบายความร้อนใหม่ เพลาข้อเหวี่ยงที่ออกแบบใหม่มี ก้านสูบ Pankl น้ำหนักเบาพิเศษ ซึ่งเมื่อรวมกับลูกสูบที่เบาลง ช่วยลดการสั่นสะเทือนให้น้อยที่สุด เพลาบาลานเซอร์ได้รับการออกแบบใหม่ให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น และยังทำหน้าที่เป็นตัวขับปั๊มน้ำอีกด้วย มีการใช้ตัวนำโซ่ลิ้นวาล์วแบบใหม่และตัวปรับความตึงโซ่แบบกลไกพร้อมสปริงและตัวหยุดแบบแรตเช็ตเพื่อการออกแบบที่เรียบง่ายและน้ำหนักเบาขึ้น เครื่องยนต์มีระบบหล่อลื่นแบบวงจรรวมที่มีปั๊มน้ำมันสองตัว แทนที่ระบบหล่อลื่นแยกส่วนของเครื่องยนต์และเกียร์แบบในรุ่น 530 ปั๊มแรงดันจะหล่อลื่นเครื่องยนต์ ในขณะที่ปั๊มดูดจะดูดน้ำมันจากห้องข้อเหวี่ยงเพื่อหล่อลื่นเกียร์และคลัตช์ ระบบระบายความร้อนได้รับการปรับปรุงโดยการรวมท่อหม้อน้ำเข้ากับเฟรม ทำให้ไม่กีดขวางการไหลของอากาศด้านหลังหม้อน้ำอีกต่อไป ระบบระบายความร้อนยังใช้ตัวเชื่อมต่อรูปตัว T แบบใหม่ที่มีการไหลและการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น และยังติดตั้งพัดลมหม้อน้ำเสริมเพื่อปรับปรุงการระบายความร้อนที่ความเร็วต่ำ การระบายความร้อนสำหรับสเตเตอร์ขนาดใหญ่ขึ้นใหม่ก็ได้รับการปรับปรุงเช่นกัน โดยใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำมันเจ็ทเพื่อช่วยรับมือกับความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของระบบฉีดเชื้อเพลิง (196 วัตต์ จาก 130 วัตต์) ตัวเรือนเครื่องยนต์ รุ่นใหม่มีน้ำหนักเบากว่าเครื่องยนต์ XC4 รุ่นก่อนหน้าถึง 1.8 กิโลกรัม ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการออกแบบที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น และการใช้กรรมวิธีหล่อขึ้นรูปแทนการหล่อทรายแบบในรุ่นก่อนๆ แม้จะมีน้ำหนักเบากว่า แต่ตัวเรือนก็ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีขึ้นอย่างมากด้วยการใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความยืดหยุ่นสูงเป็นพิเศษ คลัตช์ DDS (damped diaphragm steel) ที่พัฒนาขึ้นใหม่มีตะกร้าเหล็กกลึงพร้อมตัวลดแรงกระแทก และใช้แหวนสปริง Belleville ขนาด 250 Nm เป็นครั้งแรกแทนสปริงทรงกรวยแบบเดิม ซึ่งช่วยลดแรงในการทำงานของคลัตช์ได้อย่างมาก ทั้งแม่ปั๊มและลูกปั๊มคลัตช์ผลิตโดยBremboเฟรมได้รับการปรับปรุงใหม่ทั้งหมด โดยเพิ่มความแข็งแกร่งด้านข้างขึ้น 30% รวมถึงลดขนาดลงเนื่องจากเครื่องยนต์ใหม่ที่กะทัดรัดกว่าเดิม ซึ่งส่งผลให้มีระยะห่างจากพื้นดีขึ้นด้วย สวิงอาร์มใหม่ที่เบาลง 300 กรัม มีจุดยึดที่อยู่ตรงกลางมากขึ้นสำหรับระบบ PDS (Progressive Damping System) แบบไร้ข้อต่อ ทำให้สวิงอาร์มรับน้ำหนักได้สม่ำเสมอยิ่งขึ้น ระบบกันสะเทือนก็ได้รับการปรับปรุงใหม่เช่นกัน โดยใช้ โช้คหลัง WP PDS ที่ยาวขึ้น 7 มม. และ บูชเคลือบ เทฟลอน ที่พัฒนาขึ้นใหม่ รวมถึง ซีลกันน้ำมันและฝุ่นSKFที่มีแรงเสียดทานต่ำ ในโช้คหน้า WP Open Cartridge ขนาด 48 มม. รุ่นล่าสุด ชุดล้อใช้ขอบล้อ Giant สีดำพร้อมดุมล้อที่ขึ้นรูปด้วยเครื่อง CNC ติดตั้ง ยาง Metzler Six Days Extreme ทั้งด้านหน้าและด้านหลัง

ในปี 2013 รถจักรยานยนต์ KTM 500 EXC ได้รับการปรับปรุงเพียงเล็กน้อย โดยติดตั้งยางใหม่ที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับ KTM โดย MAXXIS ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น พร้อมกับกราฟิกดีไซน์ใหม่สำหรับตัวถังรถ

รุ่นปี 2014 ได้รับการเปลี่ยนแปลงมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือตัวถังใหม่ทั้งหมดที่ได้รับแรงบันดาลใจจากตระกูล SX-F บังโคลนหน้าแข็งแรงขึ้น 50% เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน และเก็บโคลนน้อยลงมากเนื่องจากไม่มีร่องใดๆ การออกแบบบังโคลนใหม่นี้จำเป็นต้องมีการออกแบบแคลมป์สามเหลี่ยมด้านล่างใหม่ ไฟหน้าและกรอบไฟหน้าใหม่เป็นผลมาจากการวิจัยและพัฒนาเป็นเวลาสี่ปี โดยให้แสงสว่างมากขึ้นจากหลอดไฟขนาดเล็กกว่า ทำให้สายไฟด้านหลังดูเรียบร้อยและทนทานต่อการชนมากขึ้น การ์ดแฮนด์ที่ออกแบบใหม่มีขนาดใหญ่ขึ้นและทำจากพลาสติกสองส่วนประกอบที่แข็งแรงเป็นพิเศษ กล่องกรองอากาศได้รับการออกแบบใหม่เพื่อให้มีความจุมากขึ้น การไหลเวียนของอากาศดีขึ้น และการปิดผนึกที่ดีขึ้น ตัวกรองอากาศมีตัวล็อคที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ซึ่งยึดตัวกรองได้ดีกว่ารุ่นก่อนๆ โฟมเบาะที่แข็งขึ้นแต่หนาขึ้นซึ่งพัฒนาร่วมกับAdidas บริษัทผลิตรองเท้าชั้นนำ ช่วยปรับปรุงความสบายในการขับขี่ระยะไกลได้อย่างมาก เฟรมมีน้ำหนักเบาลง 300 กรัม ส่วนใหญ่เกิดจากท่อโครงที่บางลง ระบบคลัตช์ได้รับการปรับปรุงด้วยแหวนสปริง Belleville ที่แข็งแรงขึ้น 280 Nm (จากเดิม 250 Nm ในรุ่นปี 2012/2013) กระบอกสูบหลักของเบรกหน้าได้รับการออกแบบใหม่โดยBremboเพื่อให้สามารถติดตั้งกระปุกน้ำมันเบรกได้ในระดับที่มากขึ้น ไม่จำเป็นต้องเอียงแท่นยึดไปข้างหน้าเพื่อเติมน้ำมันเบรกอย่างถูกต้อง นอกจากนี้ยังใช้ลูกสูบขนาด 9 มม. (จากเดิม 10 มม.) เพื่อให้ความรู้สึกในการเบรกที่นุ่มนวลขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เมื่อใช้ร่วมกับวัสดุผ้าเบรกใหม่ ตัวนำโซ่ได้รับการออกแบบใหม่ให้เบาลงโดยไม่ลดทอนความแข็งแรง ฝาถังน้ำมันได้รับการออกแบบใหม่ให้เปิดง่ายขึ้นกว่าเดิม สวิตช์ความร้อนสำหรับพัดลมหม้อน้ำเสริมได้รับการปรับปรุง เนื่องจากสวิตช์ดังกล่าวอาจเสียในระยะยาวในรุ่นปี 2012/2013 แท่นยึด ECU ใต้เบาะแบบใหม่และกล่องฟิวส์ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ช่วยเพิ่มความเรียบร้อยของระบบไฟฟ้า นอกจากนี้ยังติดตั้งแบตเตอรี่ที่ทรงพลังกว่าเดิม ช่วยเพิ่มกำลังในการสตาร์ทและความน่าเชื่อถือ รุ่นปี 2014 ยังมีการแนะนำชุดล้อใหม่ ซึ่งประกอบด้วยขอบล้อ Takasago EXCEL AL7 ใหม่ ดุมล้ออัลลอยด์กลึง CNC ซี่ล้อเคลือบสังกะสี/นิกเกิล และหัวซี่ล้ออะลูมิเนียมน้ำหนักเบา ช่วยลดน้ำหนักโดยรวมของล้อแต่ละล้อลง 200 กรัม นอกจากนี้ยังมีการอัพเกรดตลับลูกปืนด้านล่างของขาจานจากตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งในรุ่นปี 2012–13 เป็นตลับลูกปืนแบบธรรมดาที่เชื่อถือได้มากกว่าในรุ่นปี 2014

KTM 500 EXC (2017–ปัจจุบัน) เป็น รถจักรยานยนต์ วิบากเอ็นดูโร่แบบดูอัลสปอร์ต ที่ได้รับอนุญาตให้วิ่งบนถนนใน 50 รัฐ ขับเคลื่อนด้วย เครื่องยนต์ SOHC 510 ซีซี ^{[ 4 ] [ 5 ]}