El Mondial 3.2 sucedió al Mondial Quattrovalvole y estuvo disponible tanto en versión coupé como cabriolet. Se desveló junto a la serie 328 de dos plazas en el Salón de Fráncfort de 1985. La denominación 3.2 hace referencia al cubicaje del motor. Cuando uno lo consideraba necesario el 3.2 podía proporcionar el rendimiento dinámico que se espera de un pura sangre Ferrari.

Con este modelo se introdujeron también los primeros cambios estéticos, y se revisaron el frontal y la trasera a base de paragolpes con el suave color de la carrocería, así como la rejilla del radiador y los faros, que eran similares a los del 328. Estas revisiones tuvieron el efecto de crear un reconocimiento más fácil de los modelos Ferrari de ocho cilindros presentes en el catálogo, ahora con una estética más homogénea entre ellos.

La carrocería mantenía inalterada la forma de su antecesor, aunque los detalles interiores fueron renovados una vez más. La novedad más evidente se encontraba en el diseño de la cúpula del cuadro de instrumentos, ahora con las esquinas superiores en ángulo. El salpicadero y/o la tapicería del techo forrado de cuero estaban disponibles como opción.

Los cinco radios de las llantas pasaron de un diseño plano a otro convexo, con el fin de adaptarse a la nueva geometría de suspensión con caídas negativas, proyectada así para optimizar las prestaciones del sistema de frenos ABS opcional, que pronto llegó a formar parte del equipamiento de serie. Esto tuvo como resultado un incremento de 25 y 50 mm en las vías delantera y trasera, respectivamente.

El Mondial 3.2 coupé destinado a los principales mercados europeos tenía un chasis tubular con el código de referencia interno F 108 CL 100. Contaba con un subchasis trasero atornillado, sobre el que se montaban el motor, la transmisión y la suspensión posterior, que podía ser desmontado en su conjunto para facilitar las operaciones de mantenimiento.

El motor V8 del Mondial 3.2 tenía básicamente el mismo diseño que el utilizado en el Mondial Quattrovalvole, pero estaba equipado con una de inyección de combustible Bosch K Jetronic y un encendido electrónico Marelli MED 806A Microplex, que le proporcionaban 270 CV a 7.000 rpm en las versiones para el mercado europeo, y 260 CV en las destinadas al americano. El ángulo que formaban las dos filas de cilindros era de 90 grados, y tenía doble árbol de levas en cabeza por bancada accionados por correa dentada, con una cilindrada total de 3.185 cc. Su diámetro por carrera era de 83 x 73 mm, y la referencia interna para los coches del mercado europeo F 105 C 000. El motor en disposición transversal se acoplaba directamente a una caja de cambios de cinco velocidades, todas ellas sincronizadas, y esta transmisión estaba montada en la parte inferior por detrás del cárter húmedo.

Igual que los modelos biplaza contemporáneos, estaba disponible con volante a la izquierda y a la derecha, junto a otras especificaciones típicas de los diferentes mercados mundiales.

A partir del chasis número 75.000 se utilizaron números pares e impares para los coches de carretera. El Mondial 3.2 utilizó sólo cifras impares hasta llegar a ese número y después se alternaron las pares e impares.

Se produjeron un total de 987 unidades, entre 1985 y 1989, con un rango en los números de chasis que iba del 58.277 al 79.671.