Der 12-Zylinder Boxermotor des Testarossa war mit vier Ventilen pro Zylinder ausgestattet: dabei handelte es sich zum Zeitpunkt der Präsentation des Wagens zudem um das stärkste Triebwerk, das jemals in einem Seriensportwagen montiert wurde.

Der Name Testarossa stammte aus der Geschichte des Unternehmens mit dem springenden Pferd: vom erfolgreichen 500 und dem 250 Testa Rossa der Sportrennwagen der späten 50er Jahre. „Testa Rossa“ bedeutet „roter Kopf“ und bezog sich auf die Farbe der Nockenwellenabdeckungen der Sportrennwagen. Selbstverständlich hatte auch der moderne Nachfahre dieser Wagen die Nockenwellenabdeckungen entsprechend lackiert. Der Testarossa debütierte am Vorabend der Eröffnung des Pariser Automobilsalons im Jahre 1984 im Lido Nachtclub auf den Champs Elyées in der französischen Hauptstadt, wozu Pressevertreter und besondere Gäste eingeladen wurden, um den Wagen in einer Vorabpremiere bewundern zu können.

Der von Pininfarina entworfenen Wagen sollte die Boxer-Modellreihe des Hauses ablösen und radikal anders konzipiert sein als sein Vorgänger. Dabei besaß der Wagen immer noch einen flachen 12-Zylinder-Mittelmotor. Das scharfe, kleiförmige Profil war jedoch verschwunden. Nun waren die Formen wesentlich abgerundeter und die Frontkotflügel liefen in eines der wohl bekanntesten Designfeatures der Welt über: die tiefer werdenden und langgezogenen Rippen zu den Seiten des Wagens, die schließlich in den enorm breiten Heckkotflügeln ausliefen. Die runden, gepaarten Heckleuchten, die für über ein Jahrzehnt eines der Designmerkmale der Wagen des Hauses Ferrari waren, wurden mit dem Testarossa Geschichte. Der Wagen präsentierte sich vielmehr mit einer die gesamte Breite des Fahrzeughecks einnehmenden Lichtereinheit unter mattschwarzen Lamellen.

Der Grund für den eindrucksvollen Heckumfang waren die seitlichen Wasserkühler, die ihre Kühlung durch die Lufteinlässe an den Türen erhielten. Der Eggcrate-Grill an der Front des Wagens war eine Attrappe, um die Verbindung zur Tradition des Hauses Ferrari herzustellen. Neben diesem Kühlergrill-Dummy lagen die Fahr- und Seitenlichter sowie die Blinker, darüber die einfahrbaren Scheinwerfer. Die Neupositionierung der Kühler führte dazu, dass Gepäckraum in der Nase des Wagens gewonnen werden konnte. Brauchbarer Gepäckraum war stets etwas knapp in den Boxer-Modellreihen. Obwohl die Spur vorne um lediglich 12 Millimeter breiter war als die des 512 BBi, so benötigte das Heck ganze 105 Millimeter mehr auf der Straße, wobei der Wagen eher in der Draufsicht als in der Seitenansicht als ein Keil aussah.

Eines der Styling-Features, das gemischte Reaktionen hervorrief war der einzelne Außenspiegel, der an der Fahrerseite an der A-Säule montiert war. Einige waren davon überzeugt, dass der lange, doppelte Arm einen negativen Effekt auf die Aerodynamik des Wagens haben könnte. Zahlreiche Kunden fügten dem Wagen einfach einen entsprechenden Außenspiegel an der Beifahrerseite hinzu. Ab dem Genfer Automobilsalon des Jahres 1987 war der eigenwillige Außenspiegel verschwunden und es kam ein ähnlich gestaltetes Spiegelpaar zum Einsatz, das in den vorderen Ecken der Frontscheiben montiert war.

Die Karosserien waren auf Fahrgestellen mit einem Radstand von 2,550 Millimeter montiert, welche die interne Bezeichnung F 110 AB 100 trugen. Die frühen Exemplare tragen noch ungerade Fahrgestellnummern, die späteren dann auch gerade. Das Fahrgestell war nach dem klassischen Ferrari-Prinzip aus Stahlrohr gefertigt mit Querverstrebungen und Unterrahmen, um das Triebwerk, die Aufhängung und weitere Ausrüstungen zu stützen. Die Karosserie war zum Großteil aus Aluminium gefertigt, mit Türen und Dach aus Stahl. Das Modell gab es links- und rechtsgesteuert. Zum ersten Mal seit einem Jahrzehnt wurde auch wieder ein 12-Zylinder Ferrari für den US-Markt gefertigt, nicht zuletzt auch, weil der Testarossa von Beginn an als Weltwagen entwickelt wurde. Serienmäßig gab es den Wagen mit Fünfspeichen-Felgen mit einer zentralen Nabe, welche die bis ins Jahr 1988 genutzten fünf Radmuttern ablöste, womit auch eine kleine Überarbeitung des Interieurs einherging.

Die Felgen vorne und hinten waren von unterschiedlicher Größe: 8J x 16 Zoll vorne und 10J x 16 Zoll hinten, wozu es noch ein Notrad im vorderen Ablagefach gab. Hinter den Reifen verbargen sich große, innenbelüftete Scheibenbremsen mit doppelten Hydraulikkreisläufen und Bremskraftverstärker. Die Einzelradaufhängung mit Querlenkern, Schraubenfedern und hydraulischen Stoßdämpfern kam mit doppelten Heckeinheiten und rundum mit Querstabilisatoren.

Beim Triebwerk handelte es sich um den ersten flachen 12-Zylinder mit vier Ventilen pro Zylinder, der jemals in einen Straßenwagen des Hauses Ferrari montiert wurde. Er hatte den gleichen Gesamthubraum von 4.943 ccm, sowie die Bohrung und den Hub von 82 respektive 78 Millimeter, die man vom 512 BBi Modell kannte. Die werksinterne Bezeichnung des Triebwerks war F 113 A 000. Es hatte doppelte, obenliegende, kettengetriebene Nockenwellen, die nun direkt über die Kurbelwelle bewegt wurden und nicht mehr über Laufräder wie bei den früheren Boxermodellen.

Der Motor mit Trockensumpf war längs montiert und auf ähnliche Weise wie es bei den vorangegangenen Boxern der Fall war mit einem 5-Gang –Getriebe verbunden. Der Wagen verfügte über eine elektrische Marelli Microplex MED 120 B Zündanlage und eine Bosch KE-Jetronic Einspritzung, um die angegebenen 390 PS bei 6.300 U/Min. (europäische Modelle) oder die 380 PS bei 5.750 U’/Min. (US-Modelle) zu leisten.

Das Modell wurde, mit einigen kleinen optischen Änderungen über sieben Jahre hinweg, bis Ende 1991, gefertigt. Als es vom 512 TR abgelöst wurde, waren 7.177 Exemplare des Testarossa gefertigt. Die Fahrgestellnummern reichten von 53081 bis 91923. Ein einziger Spider, mit Faltverdeck, wurde für Fiat-Chef Gianni Agnelli gefertigt.