Der direkte Nachfolger des 315 S, der 335 S, debütierte auf der berüchtigten Mille Miglia des Jahres 1957 mit Alfonso De Portago, der in letzter Minute für den unpässlichen Luigi Musso einsprang. Der Wagen lag an dritter Position als De Portago, sein Beifahrer Edmond Nelson und 14 Zuschauer in einem Unfall bei Guidizzolo ums Leben kamen. Die folgenden Proteste setzten Hochgeschwindigkeitsstraßenrennen in Italien ein Ende. Der 335 S startete auch bei den 24 Stunden von Le Mans und fuhr mit über 193 km/h die schnellste Runde. Der Wagen holte sich schließlich noch die ersten beiden Ränge in den 1000 km von Venezuela und trug damit zum Gewinn der Konstrukteurs Weltmeisterschaften durch Ferrari bei.

| Typ | Vorne, längs, 60° V12 |
| Bohrung und Hub | 77 x 72 mm |
| Hubraum pro Zylinder | 335.27 ccm |
| Gesamthubraum | 4023.32 ccm |
| Kompressionsverhältnis | 9.2 : 1 |
| Höchstleistung | 287 kW (390 hp) bei 7400 U/Min |
| Spezifische Leistung | 97 hp/l |
| Maximum torque | - |
| Ventiltrieb | Doppelte obenliegende Nockenwellen pro Zylinderreihe mit zwei Ventilen pro Zylinder |
| Benzinversorgung | sex Weber 44 DCN Vergaser |
| Zündung | Doppelzündkerzen pro Zylinder, vier Spulen |
| Schmierung | Trockensumpf |
| Kupplung | Mehrscheiben |
| Rahmen | Stahlrohr |
| Vorderradaufhängung | Einzelradaufhängung mit verschieden langen Querlenkern, Schraubenfedern, hydraulische Dämpfung |
| Hinterradaufhängung | de Dion, Doppelradiusstangen, Blattfedern quer, hydraulische Dämpfung |
| Bremsen | Trommeln |
| Antrieb | 4 Gänge + Rückwärtsgang |
| Lenkung | Schneckenlenkung |
| Fassungsvermögen Tank | - |
| Räder (vorne) | 6.00 x 16 |
| Räder (hinten) | 7.00 x 16 |
| Typ | Zweisitzer-spider |
| Länge | - |
| Breite | - |
| Höhe | - |
| Radstand | 2350 mm |
| Spurweite vorne | 1296 mm |
| Spurweite hinten | 1310 mm |
| Trockengewicht | 880 kg |
| Höchstgeschwindigkeit | 300 km/h |
| Beschleunigung 0-100 | - |
| 0-400 m | - |
| 0-1000 m | - |