Diese Modell richtete sich an jene Kunden, die auf der Such nach kompromissloser Höchstleistung in einem Luxuswagen waren. Der 500 Superfast wurde im Jahr 1964 auf dem Genfer Automobilsalon präsentiert und stammte vom 400 Superamerica ab. Der Wagen war mit einem besonderen Triebwerk ausgestattet, das sowohl von der Arbeit von Colombo als auch von der Lampredis profitierte. Mit drei 40 DCZ/6 Weber-Vergasern leistete der Motor 400 PS, womit der Wagen an der Spitze seiner Kategorie landete. 25 Exemplare mit 4-Gang-Schaltung wurden während der ersten Serie gefertigt. 1966 wurde eine zweite Serie mit zwölf Wagen aufgelegt, die noch schneller waren.
Der 500 Superfast wurde 1964 auf dem Genfer Automobilsalon präsentiert und wurde bis ins Jahr 1966 gefertigt. Diese Modell sollte auch das letzte der kleinen Coupé-Produktionsserien, die mit dem America und dem Superamerica in den 50ern und frühen 60er Jahren ihren Anfang hatten. Die Produktionszahlen der Serienwagen stieg kontinuierlich an und das Finetuning für kleine Auflagen wurde, trotz der höheren Preise, immer schwieriger.
Insgesamt wurden 36 Exemplare mit Chassisnummern von 05951SF bis 08897SF gefertigt. Ein 330 GT 2+2 (Chassis 06267) Einzelstück wurde mit einer Karosserie im Superfast-Stil für Prinz Bernhard der Niederlande gefertigt. Kunden dieser exklusiven Fortbewegungsform, die in etwa so viel wie zwei Rolls Royce kostete, umfassten auch den Schah von Persien (der im Jahr 1965 zwei Wagen innerhalb von vier Monaten erwarb) und den britischen Schauspieler Peter Sellers.
Die Karosserie war von Pininfarina entworfen, wobei Bohrung und Hub des Motors denen des 400 SA Coupé Aerodinamico ähnelten. Serienmäßig hatte der Wagen einen großen, flachen ovalen Kühlergrill mit offenen Scheinwerfern, die tief in den Kotflügeln lagen. Zwei Exemplare hatten hingegen Plexiglas-Abdeckungen über den Scheinwerfern. Eine lange Motorhaube lief sanft mit feinen Säulen in das luftige Cockpit über, von wo aus wiederum die Heckscheibe in den Kofferraumdeckel abfiel, bevor der Wagen mit einem ovalen Kamm-Heck endete. Die Hecklichter waren horizontal angebracht und mit drei runden, individuellen Linsen angelegt. Dies war eine Besonderheit dieses Modells. Vorne und hinten hatte der Wagen verchromte Teilstoßstangen: vorne waren diese für die Seiten/Blinklichter flach gehalten (abgesehen vom ersten Wagen der Serie, der flache elliptische Lichter über der Stoßstange hatte).
Frühe Exemplare der Serie hatten einen Motorhaubenluftauslass mit elf Schlitzen in den Frontkotflügeln. Später wurden diese durch Dreischlitzluftauslässe abgelöst, so wie es schon beim 330 GT 2+2 und den 275 GTS Modellen der Fall war. Obwohl man bei Ferrari an den Straßenwagen nun serienmäßig Leichtmetallfelgen montierte war der 500 Superfast mit 7L x 15 Borrani-Speichenrädern ausgestattet. Die Karosserie war auf ein Chassis mit einem Radstand von 2.650 mm montiert und trug die Werksbezeichnung 578. Alle Wagen waren mit ungeraden Chassisnummern nummeriert und mit dem Zusatz SF versehen. Dies war die letzte Serie an Wagen des Hauses Ferrari, die Zusätze in der Fahrgestellnummer trugen. Das Fahrgestell und die Hilfskomponenten waren der Konstruktion des 330 GT 2+2 sehr ähnlich: Stahlrohrrahmen, Einzelradaufhängung vorne, starre Hinterachse mit Blattfedern und Teleskopstoßdämpfern, Scheibenbremsen rundum mit zwei hydraulischen Kreisläufen. Der Wagen wurde links- und rechtsgesteuert angeboten (mit dem Lenkrad auf der rechten Seite wurden acht Exemplare gefertigt).