Der Transaxle-Aufbau stellte auch im GTS, wie zuvor im GTA, eine beinahe perfekte Gewichtsverteilung sicher. Ein innovativer Drehmomentwandler sorgte für nahezu identische Beschleunigungswerte und Höchstgeschwindigkeit wie bei der Version mit Schaltgetriebe. Dieses 2+2 Coupé setzte die Ferrari Grand Tourer Tradition fort. Es wurde von Pininfarina entworfen, wobei der 456 GTA mit seinem Frontmotor und der hinten liegenden Getriebe-Differential-Einheit ein wahrlich originelles Design aufwies.

Der 456 GTA verband höchste 2+2-Leistungen mit jenem Komfort, den Kunden von Ferrari erwarten, wenn sie nach einem vielseitigen Sportwagen suchen. Besondere Aufmerksamkeit wurde der Aerodynamik zuteil, um ein Höchstmaß an Effizienz sicherzustellen. Ein beweglicher Flügel in der Heckstßstange veränderte seinen Winkel bei sich ändernder Geschwindigkeit.

Der 456 GTA hatte eine Aluminium-Feran-Karosserie und einen Motorraum aus Verbundmaterial, während die Frontleuchten ein klappbar waren und über Bienenwabeneinsätze verfugten.

Der Innenraum mit Connolly-Leder-Ausstattung verfügte über vier Sitze. Der Fahrer konnte von seiner Position aus den Sitz und das Lenkrad regulieren sowie die Klimaanlage und die Stereoanlage steuern. Ein eigens für den Wagen entworfenes Gepäckset fügte sich perfekt in den Kofferraum.

Der 456 GTA hatte eine Stahlrohr-Spaceframe-Chassis, Einzelradaufhängung mit Schraubenfedern und Teleskopdämpfern vorne und hinten mit drei Einstellungen, die manuell gewählt werden konnten. Stabilisatoren befanden sich vorne und hinten. Die Zahnstangenlenkung war Servotronic während die Scheibenbremsen mit ATE Mark IV 4-Kanal-ABS System ausgestattet waren.

Der längs montierte V12-Motor mit 65° und einem Hubraum von 5.474 ccm leistete 442 Ps. Die vier Ventile pro Zylinder wurden durch zwei obenliegende Nockenwellen gesteuert. Das Triebwerk verfügte auch über eine Bosch Motronic 2.7 und Trockensumpfschmierung. Der Wagen hatte eine Viergangautomatik (plus Rückwätsgang) mit einem im Heck montierten selbst sperrenden Differential (Transaxle).