Eine der bedeutsamsten Innovationen ist die enge Verbindung zwischen der extremen mechanischen Fahrwerkseinstellung und den elektronischen Systemen, die hauptsächlich der Leistungssteigerung dienen. Von Anfang an haben die Techniker von Maranello bei der Entwicklung auf eine vollkommene Integration dieser beiden Fahrzeugbereiche hingearbeitet. So wurde die Reaktionsschnelligkeit des Fahrzeugs auf das Maximum gebracht, was ein größeres Fahrvergnügen und offensichtliche Zeitvorteile bringt.

Zu den elastisch-kinematischen Fahrwerkselementen zählen neue Federn und eine steifere hintere Querstrebe, sowie die Federungen mit magnetorheologischer Dämpfungskontrolle der zweiten Generation (SCM2). Die mechanischen Komponenten arbeiten mit der Stabilitätskontrolle VDC (Vehicle Dynamic Control) und der technologisch hoch entwickelten Traktionskontrolle F1-Trac zusammen. Das Fahrzeug reagiert somit äußerst schnell auf die Befehle des Fahrers. Dazu trägt auch der äußerst direkte Lenkwinkel bei. Das Fahrzeug zeigt sich somit stabil im Bremsvorgang, schnell bei der Kurveneinfahrt und in der Kurve und reaktionsschnell bei der Kurvenausfahrt.

Die Aerodynamik des 599 GTO profitiert stark von der Erfahrung, die die Ferrari Techniker zunächst in der F1 und anschließend mit dem 599XX sammeln konnten. Dieses Know-how hat eine beachtenswerte Verbesserung der Stützlast des Fahrzeugs gestattet, ohne den Fahrtwiderstand zu beeinflussen. Dank der Anwendung von für Rennsportwagen entwickelten Lösungen auf den zugelassenen Straßensportwagen erreicht die Downforce am GTO einen Wert von 144 kg bei 200 km/h. Die Eingriffe betrafen die Front, die Seite, den Unterboden und die Kühlflüsse. Für letztere wurden die Kühlleitungen der Bremsscheiben und des Bremsbelags optimiert und Wheel Doughnuts installiert. Diese Verkleidungen an der Außenseite der Bremsscheibe dienen einer Verringerung der Energieverluste in der Nachlaufströmung, die von der Radführung abgeht. Auf der Frontseite wurde an der Karosserie eingegriffen, um die Breite der Nachlaufströmung und damit den Widerstand zu verringern. Der Frontsplitter wurde hingegen zu einer richtiggehenden Frontschürze mit zwei Funktionen: Erhöhung der Stützlast und Verbesserung der Kühlung des Ölkühlers. An der Seite zeigt der Schweller ein kantiges Profil, das der Effizienzsteigerung des mittleren Unterbodens dient. Abgeändert wurde auch die Gestaltung der aerodynamischen Bodenelemente. Dabei wurden neue Frontlippen vor den Rädern und ein Diffusor mit einem Profil mit zweifacher Krümmung eingesetzt.