Excepté quelques modifications à l’intérieur, la carrosserie de la GTBi est restée inchangée par rapport à celle de la 308 GTB. Toutefois, les changements les plus importants se situent au niveau du moteur. En compétition, les systèmes à injection remplacent les traditionnels carburateurs. Appliquer son expérience de la course à la production de voitures a toujours été l’une des missions de Ferrari. La marque décide donc d’adopter les systèmes à injection, qui ont indirectement permis de respecter les nouvelles normes d’émissions d’échappement.

Les législations mondiales de réduction des émissions de gaz d’échappement devenant de plus en plus contraignantes, la 308 GTB accueille un système à injection à la fin des années 1980. La 308 GTBi, dont la lettre « i » désigne le système à injection, voit le jour. Visuellement, le nouveau modèle est presque identique au modèle précédent, mais les jantes en alliage à cinq bras ont été légèrement modifiées pour s’adapter aux pneumatiques radiaux métriques Michelin TRX. Néanmoins, les pneumatiques Michelin XWX, de mesure impériale, montés sur des jantes de 14” et les pneumatiques Pirelli P7 montés sur des jantes de 16” sont disponibles en option.

Comme l’extérieur, l’intérieur est très similaire à la 308 GTB. Les principales différences se situent au niveau des coutures des sièges baquets en cuir ; de plus, les principaux instruments sont regroupés devant les yeux du conducteur. Toutefois, l’horloge et l’indicateur de température de l’huile ont été déplacés d’un panneau placé en face de la console centrale à un panneau séparé sur le coin inférieur gauche du tableau de bord, afin d’en améliorer la visibilité.

Le design du volant a également été repensé. Il a été remplacé par un volant à branches noir satiné et à rainures longitudinales. Comme sur le modèle précédent, le levier de vitesses est placé au centre de la console centrale, près du cendrier, des commutateurs auxiliaires et du frein à main.

La 308 GTBi des principaux marchés européens possède un châssis tubulaire portant la référence F 106 BB 100. Les freins à disque, des suspensions indépendantes grâce à des triangles, des ressorts hélicoïdaux et des amortisseurs hydrauliques sont fournis en série, avec des barres antiroulis avant et arrière. Tous les modèles sont numérotés selon l’ordre de fabrication du châssis et sont disponibles en conduite à gauche et à droite. 494 exemplaires portant les numéros de châssis 31 327 à 43 059 ont été produits entre 1980 et 1982.

Le moteur transversal V8 en aluminium monté en position centrale s’inspire du moteur de la 308 GTB. Toutefois, un système à injection remplace désormais les quatre carburateurs double corps qui équipaient le modèle précédent. Il est monté à 90 degrés, avec double arbre à cames entraîné par courroie par banc. Il développe 2 926 cc et ses dimensions de course/alésage sont de 81 mm x 71 mm. Il porte la référence F 106 CB 000 pour le marché automobile européen. Le moteur est couplé à une boîte de vitesses cinq rapports à dispositif de synchronisation, située en dessous et derrière le carter du moteur. Les rapports et le couple final ont été modifiés pour s’adapter aux nouvelles caractéristiques du moteur à injection.

Il est équipé d’un système à injection Bosch K Jetronic, couplé à un système d’allumage électronique Marelli MED 803A Digiplex, qui comprend une bobine, un distributeur et un module d’allumage pour chaque rangée de cylindres

À partir de ce modèle, toutes les séries 308 du marché mondial ont été équipées d’un système de lubrification par carter humide. Les puissances en sortie déclarée pour les modèles des marchés européen et américain sont respectivement de 214 CV et de 205 CV. Aux États-Unis, les modèles sont équipés d’un système de réduction de la puissance et de contrôle des émissions.