Présentée au Salon de l’automobile de 1967 comme la remplaçante de la 330 GT 2+2, la 365 GT 2+2 Coupé est restée en production pendant plus de trois ans, jusqu’au début de l’année 1971. Sa carrosserie a été conçue par Pininfarina et les véhicules étaient construits et découpés dans leurs ateliers, avant d’être livrés à l’usine de Ferrari pour l’assemblage des composants mécaniques. L’avant de ce nouveau modèle ressemblait fortement à celui de la 365 California, en dépit des demi pare-chocs plus imposants qui incorporaient des blocs répétiteurs/clignotants spécifiques. Il comportait également des persiennes d’échappement en plastique noir de part et d’autre des arêtes du capot.

L’habitacle, entouré de cinq vitres, était plus long que celui de sa devancière, la 330 GT 2+2. La lunette arrière adoptait une pente plus importante et moins accentuée, qui rejoignait un coffre presque plat se terminant par une poupe de type Kamm. Le panneau arrière disposait de deux blocs de trois feux arrière circulaires montés dans un cadre rectangulaire chromé au-dessous duquel se trouvait un pare-chocs, lui aussi chromé, courant sur toute la longueur du véhicule.

D’un empattement identique à celui de la 330 GT 2+2, la 365 GT 2+2 était plus large et même si elle était abaissée et élégante, elle restait imposante. En effet, ses porte-à-faux avant et arrière l’allongeaient de plus de 130 mm. Dotée initialement de jantes alliage à 10 trous similaires à celles utilisées sur la 330 GT 2+2 série II, elle a adopté par la suite un design à cinq branches.

Des jantes à rayons Borrani ont été proposées en option pendant toute la période de production de ce modèle. Lors du changement de jante, le capot en Plexiglas couvrant les phares a été supprimé, cependant la position des phares, profondément enfoncés dans les ailes, n’a pas été modifiée.

Les carrosseries étaient montées sur un châssis d’un empattement de 2 650 mm portant la référence 591. Tous les véhicules étaient numérotés selon la séquence de chiffres impairs des routières. Sa structure était similaire à celle de sa devancière, avec de grands tubes longitudinaux ovales à large diamètre, des entretoises solides et des sous-structures soudées au cadre principal pour soutenir la carrosserie et l’équipement auxiliaire. Une innovation de ce modèle résidait dans la suspension arrière indépendante à correction d’assiette qui permettait de maintenir un niveau constant quelle que soit la charge. Il s’agissait également du premier véhicule produit en grande quantité à être équipé en série de la direction assistée. Elle était disponible en conduite à gauche et en conduite à droite.

Le moteur, un V12 de 4,4 litres, disposait d’un seul arbre à cames en tête par rangée et portait la référence 245. Sa cylindrée totale s’élevait à 4 390 cc et il présentait un rapport alésage/course de 81 mm x 71 mm. Les bougies d’allumage étaient installées en dehors du V et accompagnées d’un bloc de trois carburateurs double corps Weber 40 DFI/5. Un système d’allumage à distributeur et bobine double était monté à l’arrière du moteur développant 320 CV. Le moteur était couplé à une boîte de vitesses 5 rapports à dispositif de synchronisation, la transmission finale étant assurée par un arbre de transmission à l’unité différentielle, à laquelle chaque roue à suspension indépendante était reliée à l’aide d’un arbre de transmission.