Les séries limitées Ferrari des années 60 se sont terminées avec un modèle cabriolet conçu par Pininfarina : la 365 California, présenté au Salon de Genève 1966. Ce modèle était l’héritier direct du coupé 500 Superfast, doté toutefois d’un toit ouvrant en toile. Il a été produit entre 1966 et le début de l’année 1967 en 14 exemplaires, et portait des numéros de châssis compris entre 08347 et 10369. Deux d’entre eux, les numéros 09985 et 10369, étaient destinés à la conduite à droite. Ce modèle est ainsi encore plus rare que la 500 Superfast et, la 275 GTS/4 NART Spyder mise à part, la plus rare des routières Ferrari des années 60. Le numéro de châssis 08347 correspondait au prototype de la série, basé sur le châssis 571 de la 330 GT 2+2. Les modèles de production ont eux été numérotés à partir de 09127 et s’appuyaient sur un châssis 598. Comme pour la 500 Superfast, le châssis était envoyé à Pininfarina, qui créait et découpait les carrosseries dans l’usine de Grugliasco, puis les renvoyait à Ferrari pour l’installation des composants mécaniques. À quelques détails près, comme les phares recouverts de Plexiglas, les phares auxiliaires escamotables cachés dans le panneau supérieur de la partie avant, l’absence de prises d’air sur les ailes, un bossage au centre du capot et un sillon courant le long de la caisse, la 365 California était esthétiquement très similaire à la 500 Superfast jusqu’au niveau du pare-brise. C’était à partir des montants de celui-ci, que les véritables différences apparaissaient, avec des portes dotées d’un renfoncement en forme de flèche à proximité de leur partie supérieure, qui se prolongeait jusqu’à l’aile arrière. Dans ce renfoncement, une bande chromée centrale intégrait la poignée. Pininfarina avait déjà utilisé ce type de design sur un prototype de Dino présenté au Salon de l’Automobile de 1965 et l’a conservé jusqu’aux modèles de production 206/246 et 308/328 près de vingt ans plus tard. Les ailes arrière étaient légèrement bombées au-dessus des roues arrière et leurs arêtes supérieures formaient un angle avec le bord du coffre plat avant de rejoindre une poupe de type Kamm inhabituellement anguleuse. Cette poupe contrastait étrangement avec les courbes de la partie avant du véhicule.

Comme la 500 Superfast, la 365 California était dotée d’un bloc optique arrière spécifique à ce modèle, anguleux pour assurer une certaine cohérence avec le coin de la poupe et équipé de trois feux circulaires entourés de réflecteurs. Toutefois, les couleurs des réflecteurs ainsi que des feux de chaque véhicule étaient différentes. Encore une fois, comme sur la 500 Superfast, des demi pare-chocs étaient installés de chaque côté du véhicule, bien qu’un exemplaire (châssis 08631) ait été équipé d’un pare-chocs arrière complet et que ses feux ait été placés autrement lors de sa remise à neuf en usine en 1970. Les jantes à rayons Borrani ont été conservées sur ce modèle, alors que la plupart des véhicules standard de Ferrari disposaient de jantes alliage en série.

L’habitacle en cuir offrait quatre places, les grandes portes permettant un accès aisé au compartiment arrière. Le tableau de bord était constitué d’un panneau plat en teck vernis qui suivait une courbe jusqu’à son bord inférieur, formant la partie avant de la console centrale. Celle-ci traversait les sièges avant pour constituer un accoudoir entre les sièges arrière. Le compteur de vitesse et le compte-tours se présentaient sous la forme de deux blocs circulaires distincts placés directement en face du conducteur. Trois blocs de plus petite taille indiquaient la température et la pression de l’huile ainsi que la température de l’eau. Sous ces trois blocs, un autoradio était entouré par la jauge de carburant et un ampèremètre. Les vitres électriques étaient actionnées par des interrupteurs situés de part et d’autre de l’allume-cigare, sur la console centrale, à l’arrière du levier de vitesses et du cendrier. Aucune manette de déverrouillage du capot ou de la trappe à carburant n’était prévue. Toutefois, deux leviers chromés situés dans le panneau latéral de l’arrière de l’habitacle palliaient cette absence. Les carrosseries étaient montées sur un châssis d’un empattement de 2 650 mm portant la référence 598 et tous les châssis étaient numérotés selon la séquence de chiffres impairs des routières, sans suffixe. Elles suivaient les lignes de la 330 GT 2+2 et disposaient d’une suspension avant indépendante, avec un essieu arrière rigide doté de ressorts à lames et d’amortisseurs télescopiques et de quatre freins à disque avec circuits hydrauliques avant et arrière distincts. Ce modèle disposait par ailleurs de la direction assistée qui était proposée en option sur la dernière série de la 330 GT 2+2.