Après le succès de la 250 GT 2+2, Ferrari propose fin 1963 un coupé en équipant un châssis 250 GTE d'un moteur 12 cylindres en V de 4 litres. Présentée au Salon de Bruxelles de 1964, la voiture a été conçue par Pininfarina dans un style sobre mais élégant. Les feux avant doubles caractéristiques de la première série disparaîtront avec la seconde. La production de la 330 GT s'est arrêtée en 1967 après la construction de 1080 exemplaires.