80286 / i386の登場により、PC-9800シリーズにもこれらのCPUを採用した高性能機が登場した。この際、V30のハードウェアの動作タイミングや命令拡張部分にi80286等と非互換な部分[10]が存在したため、これらに依存していたごく一部のソフトウェアが動作するようにV30も合わせて搭載し、切り替えて使えるようになっていた[11]。 また、i80286搭載に伴いCバスのアドレス線を24ビットに拡張する仕様変更が行われているが、これはスロット右上のスイッチを拡張ボード右奥のバーが押下しない限り有効とならない。
PC-9801VX 1986年10月
5インチFDD搭載、大型筐体、FM音源なし。CPUは前期モデルが80286/8MHz+V30/10MHz、後期モデルが80286/10MHz+V30/10MHzを搭載。
CPU切り替え使用可能な機種ではこの機種(とPC-98XL)のみ、搭載されているV30の最大動作クロックが10MHzとなっている。
PC-9801UX 1987年10月
3.5インチFDD搭載、小型筐体、FM音源搭載。CPUは80286/10MHz+V30/8MHzを搭載。
この世代以降、GRCG上位互換のEGC (Enhanced Graphic Charger) と呼ばれる、VRAM各プレーン同時制御を読み出しにも対応させて高速化を実現した新グラフィック処理プロセッサが追加されている。また、GDCのクロックモードを従来の2.5MHzから5MHzに選択することができるようになった[12]。
PC-9801RA/RX前期 1988年7月/9月
5インチFDD搭載、大型筐体、FM音源なし。CPUはRA2が80386DX/16MHz、RX2が80286/12MHzを搭載。
PC-9801RA/RS/RX後期 1989年10月
5インチFDD搭載、大型筐体、FM音源なし。CPUはRA21が80386DX/20MHz、RS21が80386SX/16MHz、RX21が80286/12MHzを搭載。
PC-9801EX/ES 1989年4月
3.5インチFDD搭載、小型筐体、EXがFM音源搭載でCPUはが80286/12MHz、ESがFM音源無しでCPUは80386SX/16MHzを搭載。
この世代から、筐体のデザインと本体色が変更され、アイボリーとブラウンの組み合わせから、ブルーグレーになっている。また、キーボードにはvf・1〜vf・5キーが追加された。この頃のキーボードは非常に出来が良く、21世紀になった今でも変換コネクタ経由でPC/AT互換機で使用しているユーザがいる程である。
また、この世代では東芝J-3100シリーズに対抗すべく開発が進められていたラップトップ用カスタムLSIが完成したのを受けて搭載されており、これにより前世代より機能強化しつつ筐体寸法のダウンサイジングが実現している。
Rシリーズの後期型から、PC-8001以来続いてきたロゴタイプが変更され、縦長の曲線が弧を描いたものから、曲線角を使った正方形に近いデザインに変更された。なお、RSは後期型からの追加である。
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