Tout comme la version deux litres, la Dino 246 S a adopté le style de la 250 Testa Rossa de l’époque, mais avec un moteur dérivé des Formule 1. Cette version a été pilotée pour la première fois en janvier 1960 par Scarfiotti et Gonzalez lors du Buenos Aires 100 km du Temporada Argentina. Deux véhicules ont participé au Targa Florio et se sont classés deuxième et quatrième. Bien que la Dino 246 S ait été par la suite conduite par de nombreux pilotes indépendants, seuls les pilotes officiels des ateliers de Ferrari ont piloté la 250 Testa Rossa.