
Le V12 polyvalent 4 l a fait sa première apparition en 1964 dans les prototypes sportifs après le 3 l de la 250 et le 3,3 l de la 275. La puissance de ce nouveau moteur augmentait avec chaque nouvelle version. Il a passé les tests de fiabilité, et permis aux équipes indépendantes proches de Ferrari tels que NART et Maranello Concessionaires de remporter des victoires et de bons classements. La 330 P était une évolution de la version sportive de la 400 SA, qui avait déjà fait ses preuves dans la 330 TRI et quelques modèles GTO. À la fin de la saison 1964, elle a remporté deux autres victoires : une sur les 1 000 km de Paris à Monthléry et l’autre dans le Trofeo Bettoia à Monza avec Scarfiotti.
| Type | arrière longitudinale,60° V12 |
| Alésage et course | 77 x 71 mm |
| Cylindrée unitaire | 330.62 cm3 |
| Cylindrée totale | 3967.44 cm3 |
| Taux de compression | 9.8 : 1 |
| Puissance maximale | 272 kW (370 hp) à 7200 tr/min |
| Puissance spécifique | 93 CV/l |
| Couple maximal | - |
| Distribution | Par un arbre à cames, 2 soupapes par cylindre |
| Alimentation en carburant | 6 carburateurs Weber 38 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 sur amortisseurs télescopiques, barre anti-roulis |
| Suspensions arrière | Triangles de suspension indépendants et de longueur inégale, ressorts hélicoïdaux sur amortisseurs télescopiques |
| Freins | à disques |
| Boîte de vitesses | 5 rapports + marche arrière |
| Direction | Boîtier de direction à crémaillère |
| Capacité du réservoir | 130 Litres |
| Pneus avant | 6.00 x 15 |
| Pneus arrière | 7.25 x 15 |
| Type | Spider 2 places |
| Longueur | 4160 mm |
| Largeur | 1675 mm |
| Hauteur | 1055 mm |
| Empattement | 2400 mm |
| Voie avant | 1350 mm |
| Voie arrière | 1340 mm |
| Poids | 785 kg |
| Vitesse maximale | - |
| Accélération 0-100 km/h | - |
| 0-400 m | - |
| 0-1000 m | - |