Les berlinettas 4 litres de course ont été conçues pour être conformes aux réglementations en constante évolution de la FIA. La carrosserie des deux premiers modèles était très similaire à celle de la 250 GTO. On les nommait même GTO 4 litres. Toutefois, d’autres modèles ont par la suite été construits avec la carrosserie de Pininfarina . D’un style similaire à celui d’autres modèles du carrossier turinois, ils ressemblaient à la 250 Lusso par certains aspects, bien que leur partie avant fût plus proche de la 250 GTO. La 330 LM a fréquemment été utilisée en compétition, en particulier aux 24 heures du Mans, d’où provient d’ailleurs le suffixe « LM ».

Une sélection rigoureuse des meilleurs clichés de la 330 LM en haute définition. La galerie de photo, avec des détails et des parties les plus importantes, montre les traits distinctifs de ce modèle Ferrari à partir de 1960.
| Type | Avant, longitudinale, 60° V12 |
| Alésage et course | 77 x 71 mm |
| Cylindrée unitaire | 330.62 cm3 |
| Cylindrée totale | 3967.44 cm3 |
| Taux de compression | 8.8 : 1 |
| Puissance maximale | 287 kW (390 hp) à 7500 tr/min |
| Puissance spécifique | 98 CV/l |
| Couple maximal | - |
| Distribution | Par un arbre à cames, 2 soupapes par cylindre |
| Alimentation en carburant | 6 carburateurs Weber 42 DCN |
| Allumage | Électronique, une bougie par cylindre, deux bobines |
| Lubrification | Par carter sec |
| Embrayage | Multi-disque |
| Cadre | Tubulaire en acier |
| Suspensions avant | Triangles de suspension indépendants et de longueur inégale, ressorts hélicoïdaux coaxial sur amortisseurs télescopiques, barre anti-roulis |
| Suspensions arrière | Essieu rigide, ressorts semi-elliptiques, amortisseurs télescopiques |
| Freins | à disques |
| Boîte de vitesses | a rapports + marche arrière |
| Direction | Boîtier de direction à crémaillère |
| Capacité du réservoir | 140 Litres |
| Pneus avant | 6.00 x 15 |
| Pneus arrière | 7.00 x 15 |
| Type | Berlinetta, 2 places |
| Longueur | 4360 mm |
| Largeur | 1675 mm |
| Hauteur | 1245 mm |
| Empattement | 2420 mm |
| Voie avant | - |
| Voie arrière | - |
| Poids | 950 kg |
| Vitesse maximale | 280 km/h |
| Accélération 0-100 km/h | - |
| 0-400 m | - |
| 0-1000 m | - |