Ferrari używał 250 GTO z nadwoziami Bizzarriniego w mistrzostwach świata w latach 1962 i 1963. Mimo niekwestionowanej dominacji tych maszyn, na sezon roku 1964 został przygotowany nowy bolid z nadwoziem Pininfariny.

s/n 4675, © Matsuda Collection
Podczas gdy większość mechanicznych podzespołów przeniesiono bez zmian z poprzednika (który z kolei był wsparty na 250 SWB), najważniejszą modyfikacją było okazałe, aerodynamiczne nadwozie. Jako że Enzo Ferrari pogodził się z niemożnością homologacji 250 LM w klasie GT, zbudował drogową berlinettę na jego wzór. Widać to w szczególności w obszarze środkowej części konstrukcji i tyłu. Niewiele pozostało z lekkości oryginalnego GTO - przód, choć również obły i płaski, stał się szerszy i masywniejszy. Zamiast delikatnie opadającej sylwetki nowa konstrukcja została wyposażona w hardtop i płaski tył elegancko przechodzący w ogon Kamma. Pod poziomą pokrywą znajdował się duży, 133-litrowy bak. W kilku egzemplarzach pokrywa dachu była specjalnie wydłużana na końcu, aby poprawić przepływ powietrza. Inspirację 250 LM najlepiej widać z boku - oprócz wspomnianego tyłu w oczy rzuca się także bardzo mocno pochylona przednia szyba. Całe poszycie poprzecinane jest wielością wlotów i wylotów powietrza - pięknie wygląda potrójne żebrowanie za kołami przedniej osi oraz niewielkie trzy otwory za tymi z tyłu, zamknięte w jednolitej, elipsoidalnej formie. Co ciekawe, zaprojektowane przez Pininfarinę nadwozie było budowane nie przez Scagliettiego, co miało normalnie miejsce, ale samodzielnie przez zakłady Ferrari.
Ogółem GTO było teraz krótsze, niższe i szersze, co niespecjalnie przypadło do gustu wyższym kierowcom - niżej poprowadzona linia dachu była dla niektórych poważnym problemem. Rozstaw osi pozostał ten sam, ale poszczególnych osi uległ powiększeniu. Rama rurowa Tipo 539/62 nie przeszła właściwie żadnych zmian, a pod maską pokuszono się tylko o zamontowanie nowych (czyli większych) gaźników.

s/n 5575 GT na Tour de France, gdzie zajął dziewiąte miejsce (pierwsze w klasie). Za nim 250 GTO s/n 4153 GT. Rok 1964
Pierwsze cztery GTO '64 powstały na bazie istniejących już Comp/62 w grudniu 1963, a trzy 'prawdziwe' GTO '64 zostały zbudowane zimą i latem 1964. GTO '64 był godnym następcą kultowego bolidu - zapewnił Ferrariemu trzeci z rzędu tytuł mistrzowski dzięki kilku ważnym zwycięstwom, jak choćby w Targa Florio (3413 GT), Spa 500 km (4399 GT) i dwunastogodzinnym wyścigu w Sebring (5571 GT). Le Mans pozostało niezdobyte - 55754 GT i 4399 GT zajęły drugie i trzecie miejsce w klasie GT. Silna konkurencja, w szczególności w potaci Shelby Cobry, obnażała wady starzejącej się konstrukcji. Ostatecznie po sezonie 1964 Scuderia Ferrari wycofała się z wyścigów klasy GT, przez co prezentowany tutaj model zamknął historię wyścigowych 250-tek - dekadę po pierwszej z nich.