El esperado reemplazo del Dino 246 GT hizo su primera aparición pública en el Salón del Automóvil de París de 1975. La carrocería diseñada por Pininfarina tenía un pronunciado perfil en cuña, con una parrilla rectangular de aluminio situada por debajo de un delgado paragolpes delantero en negro satinado que ocupaba todo el ancho. Sin embargo, había numerosos elementos clave del diseño tomados del Dino 246 GT y que se podían ver en detalles de su carrocería. Entre estos destacan los canales hechos en las puertas para hacer la función de una toma de aire, los dobles pilotos traseros circulares y el cristal posterior vertical y cóncavo, delimitado por unos contrafuertes laterales con forma de vela. En esencia, la línea era una modernización sobre la base del Dino, con suficientes trazos de su antecesor como para asegurar la continuidad, y pronto se ganó el reconocimiento tanto por parte de la prensa como de los clientes.

Algo que no se reconocía inmediatamente era la realización en fibra de vidrio de toda la carrocería del 308 GTB, a excepción del capó delantero que estaba hecho en aluminio. Fue el primer coche de carretera de Ferrari en incorporar la fibra de vidrio como material para la carrocería y, de hecho, la compañía no lo ha repetido en ningún modelo de gran producción. De todas formas, sí es cierto que desde entonces hasta ahora se han empleado paneles individuales de fibra de vidrio en bastantes vehículos, especialmente para los faldones delanteros y traseros, así como para partes del morro. Aunque los estándares de acabado eran muy altos, a partir de finales de 1976 se volvió a la construcción más tradicional de acero prensado y aluminio para los coches de EEUU y, alrededor de mediados de 1977, para los europeos.

La manera más sencilla de identificar una carrocería de fibra de vidrio es mirar si hay una línea de puntos entre el pilar delantero y el panel del techo. Si la hay, entonces la carrocería es de fibra de vidrio. Los coches del mercado de EEUU pueden ser reconocidos por sus paragolpes más pesados y por una luces rectangulares en las aletas.

Durante 1977 comenzó a estar disponible un spoiler delantero mayor que, como el más fino que tenía de serie, estaba hecho de fibra de vidrio. Igual que en la serie Dino, había un compartimento para equipaje en la parte posterior del coche, detrás del motor. En el 308 GTB se accedía a él levantando por completo la cubierta del motor, que daba paso a un maletero con una cremallera superior, mientras que en los Dino había un capó aparte para la zona de equipaje.

El 308 GTB que se vendía en los principales mercados europeos tenía un chasis tubular con el código de referencia interno F 106 AB 100. Incorporaba frenos de disco, suspensión independiente de brazos oscilantes, muelles helicoidales y amortiguadores hidráulicos en las cuatro ruedas, con barras estabilizadoras en ambos ejes.

Todos los modelos estaban numerados con la secuencia de cifras impares típica de los Ferrari de carretera y estaban disponibles tanto con volante a la izquierda como a la derecha. Se mantuvo en producción desde 1975 hasta 1980, periodo durante el que se construyeron 2.897 unidades con un rango en los números de chasis que iban del 18.677 del primero al 34.349 del último.

El motor V8 de aluminio montado transversalmente en la parte central tenía básicamente el mismo diseño que el usado en el 308 GT4. Con una configuración en V a 90 grados, disponía de doble árbol de levas en cabeza por bancada de cilindros, movidos por correa dentada. Su cilindrada total era de 2.926 cc, con un diámetro por carrera de 81 x 71 mm, y empleaba el código de referencia interno F 106 AB 000 para los coches de los mercados europeos.

El propulsor estaba unido a una transmisión de cinco velocidades sincronizadas, colocada por debajo y por detrás del cárter. Equipaba una batería de cuatro carburadores de doble cuerpo Weber 40 DCNF, montados en el centro de la “V” que formaban los cilindros. Las especificaciones variaban según los mercados.

Los vehículos para Europa disponían de lubricación por cárter seco, mientras que los destinados a Australia, Japón y Estados Unidos mantenían el sistema de lubricación por cárter húmedo empleado en el 308 GT4. La potencia era de 255 CV para los europeos y de 240 CV para los americanos, que iban equipados con un sistema para el control de emisiones. Había disponibles opcionalmente un escape deportivo y pistones de alta compresión, junto con un árbol de levas más cruzado.

El 308 GTB fue desarrollado por el preparador Michelotto, de Padua, para convertirlo en un exitoso coche de rallyes. Además de numerosos triunfos en rallyes nacionales de Italia, en manos de pilotos privados, también tuvo éxito en pruebas internacionales con el equipo Pozzi Ferrari France, que contó con Jean-Claude Andruet como su representante más sobresaliente. Cosechó victorias consecutivas en el Tour de France Auto de 1981 y de 1982, junto a otros triunfos relevantes, como la Targa Florio de 1981.