El 512 M (la “M” venía de modificado) es un descendiente directo del 512 S. Como resultado de su experiencia en competición, los ingenieros de Ferrari montaron unos discos de freno traseros más potentes y una nueva suspensión. El motor, más potente y ligero, también disponía de unas nuevas culatas más eficientes, aunque mantenía la arquitectura de cuatro válvulas por cilindro del 512 S. La carrocería se rediseñó para hacerla más baja y aerodinámica. Después de su debut en el circuito de Zeltweg, en 1970, el 512 M participó en el Campeonato del Mundo de Constructores en 1971.