この4リッター・ベルリネッタレーシングカーは刻々と変わるFIAのレギュレーションに合わせて作られました。最初の2台のボディは250 GTOとよく似ており、まれに“4リッターのGTO”と呼ばれることもありました。3台目以降のクルマにはピニンファリーナ独特のボディが架装され、角度によっては250ルッソに似ているように見えます。ただしノーズの形状はやはり250 GTOに近いと言えるでしょう。330 LMは多くのレースに起用されましたが、LMの名称通り、ルマンへの出場が際立っています。