La remplaçante tant attendue de la Dino 246 GT a été inaugurée au Salon de l’automobile de Paris en 1975. La carrosserie dessinée par Pininfarina se caractérise par un profil cunéiforme, une grille de calandre rectangulaire en aluminium alvéolée et un pare-chocs avant noir satiné fin qui court sur toute la largeur. De nombreuses caractéristiques clés de la Dino 246 GT ont également été reprises: renfoncement au niveau des portes, feux arrière circulaires doubles et lunette arrière concave verticale entourée par les panneaux de custode renforcés. La forme est une modernisation de celle de la Dino et le véhicule a conservé suffisamment de caractéristiques de son prédécesseur pour assurer la continuité, s’attirant les louanges de la presse et des clients. La carrosserie de la 308 GTB est faite à 100 % de fibre de verre (à l’exception du capot avant en aluminium), un détail qui ne saute pas immédiatement aux yeux. Il s’agit de la première Ferrari dotée d’une carrosserie en fibre de verre, et l’expérience n’a pas été renouvelée sur les modèles produits en grand nombre. Depuis lors, des panneaux en fibre de verre individuels ont été utilisés sur de nombreux véhicules, en particulier pour les jupes avant et arrière et pour la section avant, et c’est encore le cas aujourd’hui. Bien que les finitions soient de très haute qualité, un retour à l’acier embouti et à l’aluminium traditionnels s’est opéré fin 76 aux États-Unis et au milieu de l’année 77 en Europe.

Une carrosserie en fibre de verre est facilement identifiable par la ligne d’indentation entre les montants du pare-brise avant et le panneau de toit. Les véhicules destinés au marché américain se distinguent par des pare-chocs plus massifs et des répétiteurs rectangulaires sur les ailes avant et arrière.

Un becquet avant profond a été proposé en option au cours de l’année 77. Tout comme le becquet standard peu profond, celui-ci est moulé en fibre de verre. À l’image de la série Dino, ce modèle est doté d’un compartiment à bagages situé à l’arrière, derrière le compartiment moteur.Sur la 308 GTB, le compartiment à bagages est équipé d’une fermeture éclair et accessible sous le cache du moteur, tandis que sur les Dino, il s’agit d’un compartiment distinct. Les modèles de la 308 GTB commercialisés sur les principaux marchés européens possèdent un châssis tubulaire de référence F 106 AB 100.

Ils sont équipés de freins à disques avec des suspensions indépendantes s’appuyant sur des triangles, des ressorts hélicoïdaux et des amortisseurs hydrauliques, et des barres antiroulis avant et arrière. Tous les modèles sont numérotés selon la séquence impaire des numéros de châssis des routières Ferrari et sont disponibles en conduite à gauche ou en conduite à droite. Entre 1975 et 1980, 2 897 exemplaires portant les numéros de châssis 18 677 à 34 349 ont été produits.

Le moteur V8 en aluminium transversal est de conception quasiment identique à celui de la 308 GT4. Il porte la référence F 106 AB 000 pour le marché européen et adopte une configuration à 90 degrés, avec deux arbres à came en tête entraînés par courroie par rangée de cylindres pour une capacité totale de 2 926 cc et un alésage de 81 mm pour une course de 71 mm.

Le moteur est couplé à une boîte de vitesses cinq rapports synchronisés située sous la partie arrière du carter du moteur. Il est équipé de quatre carburateurs double corps Weber 40 DCNF, montés au centre du V, la caractéristique exacte dépendant du marché. Les véhicules européens sont équipés d’un système de lubrification à carter sec, tandis que les modèles australiens, japonais et américains ont conservé le système de lubrification à carter humide de la 308 GT4. La puissance en sortie déclarée est de 255 bhp pour les modèles européens et de 240 bhp pour les modèles américains, qui sont équipés d’un dispositif de contrôle des émissions réduisant leurs performances.

Un système d’échappement sport et des pistons haute compression associés à un arbre à came pointu sont également disponibles en option. Michelotto a créé à Padoue une version rallye de la 308 GTB. Outre les nombreux succès rencontrés par des propriétaires particuliers lors de rallyes italiens, ce modèle s’est également illustré sur la scène internationale avec l’équipe de France Pozzi et son pilote vedette Jean-Claude Andruet. Ce dernier a remporté deux victoires consécutives au Tour de France Auto en 1981 et 1982 et signé de nombreuses autres premières places, y compris à la Targa Florio de 1981.