Extérieurement, le nouveau modèle est reconnaissable à son pare-chocs et ses roues arrière redessinés, à son admission d’air NACA noire et à ses rétroviseurs latéraux de la même couleur que la carrosserie. À l’intérieur, les sièges classiques Connolly en cuir présentent au centre une bande de textile en laine et la voiture est équipée de la climatisation et de la fermeture centralisée.

La 512 BBi, présentée au salon de Francfort de 1981, est destinée à remplacer la 512 BB. La lettre « i » désigne l’abandon des carburateurs pour un système à injection. Outre l’adoption d’un système à injection comme les autres modèles de la gamme Ferrari de l’époque, le modèle a fait l’objet de petites retouches esthétiques et mécaniques.

À l’avant, la grille alvéolée en aluminium du radiateur s’arrête juste au niveau des feux de position, qui se trouvent alors aux extrémités de la grille. De petits feux de stationnement rectangulaires sont installés sur le pare-chocs, juste au-dessus des feux de position. À l’arrière, les volets du moteur ont été modifiés et un nouveau collecteur a été ajouté au système d’échappement, qui intègre les feux de détresse. Les rétroviseurs ont été redessinés et l’intérieur a été modifié, notamment au niveau du volant noir à rayon et de l’habillage des sièges en laine « Zegna », disponible en option. 

De même largeur à l’avant et à l’arrière, les jantes sont équipées de pneumatiques Michelin TRX, qui ont pour effet d’augmenter respectivement les voies avant et arrière à 1508 mm et 1572 mm.

La carrosserie est montée sur un châssis à empattement de 2500 mm, qui porte la référence numéro F 102 CB 100. Toutes sont numérotées selon l’ordre de fabrication des châssis. Elles suivent les mêmes principes de fabrication que les modèles précédents : un châssis tubulaire en acier avec une cellule centrale monocoque. Comme ses prédécesseurs, le modèle est disponible en conduite à droite ou à gauche. Aucune version destinée au marché des États-Unis n’a été produite.

Les jantes standard comportent cinq branches disposées en étoile, avec un écrou central sur moyeu Rudge. Les normes législatives de certains marchés imposent toutefois l’utilisation d’un large écrou central octogonal. Les roues sont équipées de freins à disques ventilés à doubles circuits hydrauliques et servo-frein. Les suspensions indépendantes sont assurées par des triangles, des ressorts hélicoïdaux et des amortisseurs hydrauliques sur les deux unités arrière, et des barres antiroulis avant et arrière.

Le moteur 12 cylindres à plat en aluminium possède la même configuration que les modèles précédents, avec une capacité de 4 943 cc et des dimensions de course/alésage de 82 mm x 78 mm. Il porte la référence F 110 A 000 et se caractérise par un double arbre à cames entraîné par courroie par banc, une lubrification par carter sec et un embrayage actionné hydrauliquement. La 512 BBi est équipée d’un système à injection Bosch K-Jetronic et déclare une puissance identique à celle du modèle avec carburateurs.

Elle a été produite entre 1981 et 1984, puis a été remplacée par un modèle disponible dans le monde entier : la Testarossa. Durant cette période, 1 007 exemplaires portant les numéros de châssis 38 121 à 52 935 ont été produits.