512 M（Mはモディファイドの意味）は512 S直系の子孫です。512 Sから得た経験をもとにフェラーリのエンジニアは、リアに一層強力なディスクブレーキを採用し、サスペンションを一新しました。1気筒あたり5バルブの軽量パワフルなエンジンは、基本アーキテクチャを512 Sから引き継ぎ、新たに高効率なシリンダーヘッドが備わりました。

ボディもデザインの見直しが行われ、より低くなり、空力面も向上しました。ツェルトベク・サーキットで1970年にデビューした512 Mは、翌1971にマニュファクチャラーズ世界選手権に参戦します。