Der vielseitige V12 4-Liter Motor hatte seinen erste Auftritt im Jahr 1964 bei den Sportprototypen und folgte dem 3-Liter 250 und dem 3,3-Liter 275. Die Leistung des neuen Triebwerks wurde mit jeder neuen Version gesteigert. Es meisterte alle Zuverlässigkeitstests und holte Siege und beste Platzierungen für Teams, die in engem Kontakt mit Ferrari standen, so etwa NART und Maranello Concessionaires. Der 330 P war eine Weiterentwicklung des 400 SA-Konzepts, das bereits im 330 TRI und einigen GTO-Modellen erfolgreich getestet worden war. Am Ende der Saison 1964 holte sich der Wagen noch zwei weitere Siege: einen in Paris bei den 1.000 km in Monthlery und den anderen in Monza bei der Bettoia Trophy mit Scarfiotti.