Der von Pininfarina entworfene Spider des 275 GTB hatte die gleiche Hinterradeinzelaufhängung und ein ebenfalls im Heck montiertes Getriebe. Der V12 war erneut mit Nasssumpfschmierung ausgestattet, wobei das Triebwerk l jedoch rund 20 PS weniger leistete. Aufgrund des Fahrzeugtyps und der damit angepeilten Zielgruppe legte man mehr Wert auf Drehmoment und Flexibilität als auf Höchstleistung. Während der 275 GTB mit Leichtmetallfelgen ausgestattet war, so präsentierte sich der GTS mit eleganten Speichen.
Der 275 GTS Spider wurde gemeinsam mit dem 275 GTB auf dem Pariser Automobilsalon des Jahres 1964 vorgestellt und war damit die Rückkehr eines offenen Wagens des Hauses Ferrari nach beinahe zwei Jahren, nachdem man die Produktion des 250 GT California Anfang des Jahres 1963 eingestellt hatte.
Das mechanische Layout des Modells war dem der Berlinetta sehr ähnlich, wobei die Karosserien von Pininfarina vollkommen unterschiedlich gestaltet wurden. Während die von Pininfarina entworfenen Karosserien für den Berlinetta bei Scaglietti in Modena gefertigt wurden, konstruierte Pininfarina die Spider-Karosserien in Turin, bevor sie ins Ferrari-Werk geliefert wurden, um dort die Mechanik zu integrieren.
Der 275 GTS hatte weichere, eher konservative Formen, während der Berlinetta eher, vor allem im Bereich der Nase, an den 250 GT California erinnerte. Dabei war er mit einem flachen, fast rechteckigen Kühlergrill, einer Stoßstange über die gesamte Breite mit glatten Aufsätzen sowie offenen, leicht zurückversetzten Scheinwerfern versehen. Der Frontflügel lief in einer nahezu geraden Linie in die Fahrerkabine über, bevor diese leicht in die Heckflügel anstieg, die dann in das abgerundete Heck abfielen, wo sich die horizontal angebrachten Heckleuchteinheiten, kleine Seitenstoßstangen und Aufsätze befanden. Als der 330 GT 2+2 im Jahr 1965 optisch überarbeitet wurde erhielt er eine beinahe identische Nase; gleichzeitig bekamen der 275 GTS und der 330 GT 2+2 ihre Frontflügelluftauslässe mit elf Schlitzen durch eine Variante mit drei Schlitzen ersetzt, wobei diese die Vorder-, Ober- und Unterkanten aus schlankem, poliertem Aluminium verziert hatten. Das faltbare Dach wurde hinter der Fahrerkabine untergebracht und mit einem knöpfbaren Cover in seiner Position gehalten. Die Karosserien waren auf dem gleichen Chassis mit der Werksbezeichnung 563 wie der 275 GTB mit einem Radstand von 2.400 mm montiert. Alle Fahrgestelle waren in der Tradition der Straßenwagen bei Ferrari mit ungeraden Nummern versehen. Wie der 275 GTB so war auch dieses Modell links- und rechtsgesteuert erhältlich. Die Standardräder kamen von Borrani und waren mit Speichenfelgen versehen, die während der gesamten Produktionszeit verwendet wurden. Ein Hardtop wurde als Sonderausstattung angeboten, wurde aber nur selten angefordert. Sehr frühe Wagen der Modellserie waren mit einem „Doppel“-Beifahrersitz ausgestattet. Dabei handelte es sich um einen breiten Beifahrersitz, auf dem auch zwei Passagiere Platz nehmen konnten. Diese Idee wurde jedoch schnell fallen gelassen.
Das Triebwerk entsprach dem des 275 GTB: ein V12-Motor mit einer obenliegenden Nockenwelle, Werksbezeichnung 213, mit einem Hubraum von 3.286 ccm. Bohrung und Hub lagen bei 77 respektive 58,8 mm. Ausgestattet war der Motor mit drei Weber 40 DCZ/6 oder 40 DFI/1 Doppelvergasern, mit Doppelspule und hinter dem Triebwerk montierten Zünd-Verteiler-System. Die Leistung wurde mit 260 PS angegeben, etwa 20 PS weniger als die Leistung des Berlinetta. Der Wagen hatte die gleiche Antriebsart und Aufhängung wie der Berlinetta, also ein 5-Gang-Transaxle-Getriebe und Einzelradaufhängung. Das Modell wurde von Ende 1964 bis Anfang 1966 gefertigt und trug die Fahrgestellnummern von 06315 bis 08653.