Der 330 GTC Coupé wurde auf dem Genfer Automobilsalon des Jahres 1966 als zusätzlicher Wagen in der Ferrari-Modellpalette präsentiert. Das Karosseriedesign stammte von Pininfarina aus Turin, wo der Wagen auch gefertigt wurde, um schließlich bei Ferrari mit den mechanischen Komponenten ausgestattet zu werden. Die Karosserie vor der Windschutzscheibe ähnelte dem Stil des Ferrari 500 Superfast Modells. Der 330 GTC war für einen Ferrari relativ ungewöhnlich, da er seine Modellbezeichnung „330“ auf dem Kofferraumdeckel trug. Nur wenige Modelle vor diesem Exemplar hatten einen Verweis auf ihren Namen am Wagen angebracht und jene, bei denen dies der Fall war, waren normalerweise „Speciales“ . Die Nase präsentierte sich mit einem schlanken, eiförmigen Kühlergrill und leicht zurückversetzten Scheinwerfern, Frontkotflügeln mit drei Luftauslässen auf jeder Seite für den Motorraum, die auf drei Seiten von einem schmalen hellen Band eingefasst waren. Das Heck war jenes, das man bereits von den frühen 275 GTS kannte: harmonisch, leicht und elegant mit kleinen Stoßstangen an den Ecken. Der 330 GTC verfügte über eine Fahrerkabine mit sehr schmalen Säulen, welche dem Interieur eine besondere Luftigkeit verliehen und außergewöhnliche Rundumsicht ermöglichten. Das Design war diesem Modell eigen und wurde schließlich für den 365 GTC übernommen. Die Karosserie war auf einem Stahlrohrchassis mit einem Radstand von 2.400 mm mit Werksbezeichnung 592 montiert. Alle Exemplare waren ungerade durchnummeriert. Das grundlegende Layout ähnelte stark dem des 275 GTB und das mechanische Layout war praktisch identisch. Die Standardräder (7L x 14 Zoll) waren mit 205 x 14 Reifen bestückt. Dabei hatten sie elegante und glatte 10-Loch-Leichtmetallfelgen, ähnlich denen, die bei den Ferrari Modellen dieser Zeit zum Renneinsatz genutzt wurden. Borrani-Speichenfelgen waren erst später als Sonderausstattung erhältlich. Alle Modelle dieser Serie verfügten über Girling-Scheibenbremsen rundum, eine per Kabel agierende Handbremse und separate Bremssättel an den hinteren Bremsen.

Das Triebwerk war die vergrößerte Version des Motors des 275 GTB und bezüglich der Leistung der des späten 330 GT 2+2 Modells praktisch identisch: eine obenliegende Nockenwelle pro Zylinderreihe des V12, Nasssumpfschmierung, Werksbezeichnung 209/66, 3.967 ccm Hubraum, Bohrung und Hub von 77 und 71 mm. Das Triebwerk besaß eine Reihe von drei Weber 40 DCZ/6 oder 40 DFI/2 Doppelvergasern mit Doppelspule und eine hinter dem Motor montierte Zünd-Verteiler-Anlage. Die Leistung wurde mit 300 PS angegeben. Die einzigen bedeutenden Veränderungen im Bezug auf die Mechanik während der Produktionslaufzeit waren: Austausch der Doppelölkühler gegen die Original-Einzeleinheit der Chassis 09839, plus ein modifiziertes Benzinzufuhrsystem sowie ein Molybdän-besprühtes Getriebe mit Synchronringen von Chassis 09939. Der 330 teilte sich das Antriebs- und Hinterradaufhängungssystem mit dem nach April 1966 gefertigten 275 GTB: zwei Motorhaltepunkte und zwei Transaxlehaltepunkte, starre Übertragung, womit beide Elemente eine Einheit formten. Der Transaxle war ein Typ 592/1369 5-Gang-Getriebe mit Einzelradaufhängung hinten mit Schraubenfedern, Querlenker und Koni-Stoßdämpfern. Die Vorderradaufhängung war mit ungleich langen Querlenkern mit Schraubenfedern und hydraulischen Koni-Stoßdämpfern versehen, während es sich um eine Schneckenlenkung ohne Servounterstützung handelte. Der Fahrer hatte ein elegantes Nardi Dreispeichen-Holzlenkrad vor sich und dahinter die wichtigsten Anzeigen in kleinen Häuschen integriert. Hier befanden sich der runde Drehzahlmesser und der entsprechende Tachometer. Ein Trio kleinerer Anzeigen umfasste die Kühlwassertemperatur, die Öltemperatur und den -druck. Diese waren schwarz eingefasst und hatten weiße Schrift und Ziffern. In der Mitte des Armaturenbretts lagen drei weitere kleine runde Anzeigen: Benzinstand, Uhr und Amperemeter sowie ein absperrbares und beleuchtetes Handschuhfach auf der Seite des Beifahrers.

Das Instrumentengehäuse und das Armaturenbrett waren mit Teakfurnier veredelt. Auf der Mittelkonsole befanden sich einige Schalter für die Ventilation und das Radio. Der Schalthebel war verchromt mit einem schwarzen Plastikknauf und saß in einem offenen Schaltfeld neben einem verchromten Aschenbecher und einem Zigarettenanzünder; direkt dahinter befanden sich auch die Schalter für die elektrischen Fensterheber. Im Jahr 1967 präsentierte Pininfarina in Brüssel eine Sonderkarosserie des 330 GTC, auf Chassis 09439 (Auftragsnummer 99670). Der Wagen, der lediglich vier Mal gefertigt wurde, war für Prinzessin Liliane De Rethy entworfen worden. Prinzessin Liliane hatte bereits Erfahrung mit personalisierten Ferraris gesammelt. So besaß sie einen besonderen 330 GTC, wobei auch hier Ehemann König Leopold III von Belgien ein guter Ferrari-Kunde war. Er besaß zwei maßgeschneiderte Modelle, beide Cabriolets: einen 342 America (Chassis 0234AL) und einen 375 MM (Chassis 0488AM) mit Plus-Serien-Triebwerk. Prinzessin Liliane besaß ihren 330 GTC „Speciale“ bis zu ihrem Tode im Alter von 85 Jahren im Juni 2002. Das zweite Exemplar wurde auf Chassis 09653 mit der Pininfarina-Auftragsnummer 99676 gefertigt und im März 1967 in Genf präsentiert. Dieser Wagen war für Dr. Michael de Bakey aus Houston, Texas, gedacht. Nummer drei, mit Chassis 10107, war Pininfarina Auftragsnummer 99686, für Maria Maddalena Da Lisca aus dem italienischen Cortina d’Ampezzo. Der letzte Wagen der Serie war Chassis 10241, der auf Pininfarinas Auftragsnummer 99687 für Dr. Franco Palma aus Rom, gefertigt wurde. Die ersten beiden Wagen wurden in Azurblau 19278M Italver schwarzem Franzi-Leder Interieur ausgeliefert. Die letzten beiden waren in 25090A Italver Silber mit Chassis 10107 und schwarzem Franzi-Leder, wobei Chassis 10241 mit blauem Franzi-Leder ausgestattet war.

Die Wagen hatten den vorderen Bereich des Ferrari 365 California, mit einem neu gestalteten Glasbereich der Fahrerkabine. Die Kabine hatte eine konkave Heckscheibe zwischen den beiden Streben, die ins Kamm-Heck abfielen. Hier saß ein Paar an runden Dreifachlinsen in chromumrandeten Rechtecken über einer ganz durchlaufenden Stoßstange. In kleinen Details unterschieden sich die individuellen Wagen, wobei hier das auffälligste die Anordnung der Luftauslässe am Motorraum war. An Chassis 09439 und 09653 befanden sich zwei Reihen à fünf Schlitze an den Enden der Motorabdeckung. Chassis 10107 und 10241 hatten kleine schwarze Öffnungen an den hinteren Bereichen der Abdeckung, in jenem Stil, der mit der 365 GTC/S Serie zum Standard werden sollte.

Die ersten drei Wagen der Serie waren mit kleinen Stoßstangenteilen versehen, die sich in die Kühlergrillöffnung bogen wie es beim 365 California der Fall war; sie waren mit Puffern versehen, um die elegante Nase zu schützen. In der letzten Serie waren die Wagen mit kleinen Stoßstangenteilen versehen, die kurz vor der Kühlergrillöffnung stoppten und keine Puffer besaßen. An der Front des Wagens waren die ersten beiden Exemplare mit 365 California-Stil Schlaflichtern ausgestattet, während diese bei den letzten beiden Wagen fehlten.

Es gab andere 330 GTC Modelle mit speziellen individuellen Details. Darunter war etwa auch der Prototyp (Chassis 06431), von dem fälschlicherweise behauptet wurde er wäre auf dem Rahmen eines 275 GTS gebaut worden (vielmehr war es ein Typ 592 Chassis): er hatte ein spezielles Armaturenbrett, Türverkleidungen und eine Heckablage. Chassis 08727 verfügte über Schlaffahrlichter, einzigartige Außendetails und besonderes Interieur für Battista Pininfarina. Die größte Abweichung vom Standard (abgesehen von den vier „Speciale“ Modellen) war Chassis 09571, mit Schlaffahrlichtern, Scheinwerfern unter Glas, eine durchgehende hintere Stoßstange, besondere Türgriffe und ein Einzelstück-Armaturenbrett ohne Tachometer.

In etwas mehr als zwei Jahren wurden insgesamt 598 (links- und rechtsgesteuerte) Exemplare gefertigt. Die Chassisnummern reichten von 08329 bis 11613 (ausgenommen die Prototypen). Das Modell 330 GTC gilt als eines der feinsten Wagen dieser Epoche. Abgesehen von den offensichtlich grazilen Formen, bot der Wagen Leistung mit Anspruch, ein hervorragendes Drehmoment, einfache Kontrolle, guten Stauraum, hervorragende Rundumsicht und einen beeindruckenden V12-Soundtrack.