Le moteur, un V12 de 4,4 litres avec un seul arbre à cames en tête par rangée de cylindres, portait la référence 217B. Sa cylindrée totale s’élevait à 4 390 cc et son rapport alésage/course était de 81 x 71mm. Les bougies étaient placées à l’extérieur du V et s’accompagnaient d’une rangée de trois carburateurs double corps Weber 40 DCZ/4 et d’un distributeur à deux bobines monté à l’arrière du moteur développant 320 bhp. Celui-ci était couplé à une boîte de vitesses cinq rapports à dispositif de synchronisation, la transmission à l’essieu arrière rigide étant assurée par un arbre de transmission. Ce moteur était basé sur le design « short block » Colombo et a par la suite été amélioré et utilisé dans les 365 GTC/S et 365 GT 2+2.