El exterior del nuevo modelo era reconocible por el rediseñado paragolpes trasero, las llantas, los conductos laterales tipo NACA acabados en negro y los retrovisores exteriores del color de la carrocería. Por dentro, los clásicos asientos de cuero Connolly tenían una inserción de lana en la parte central, y el coche disponía de aire acondicionado y cierre centralizado en su equipamiento de serie.

El 512 BBi fue presentado en el Salón de Fráncfort de 1981 como sustituto del 512 BB, y el sufijo “i” señalaba el cambio de los carburadores a la inyección de combustible. Aparte de la adopción de la inyección de combustible, y siguiendo la línea de los otros modelos de la gama Ferrari en aquel tiempo, tenía apenas pequeños cambios mecánicos y retoques cosméticos.

En el frontal, la parrilla plana de aluminio llevaba justo en sus extremos los faros antiniebla, mientras que las luces de posición iban colocadas en el paragolpes, justo encima de las otras. En la parte trasera, la disposición de las lamas que cubrían el motor fue modificada y el sistema de escape contaba con una nueva cubierta de protección, en la que se incorporaban las luces de emergencia. Se instaló un retrovisor de nuevo diseño y se hicieron algunos cambios en el interior, como el volante con los radios negros o la posibilidad de tapizar, opcionalmente, la parte central de los asientos con un tejido de lana “Zegna”.

Las llantas, que eran de la misma anchura delante y detrás, montaban neumáticos Michelin TRX que aumentaban las vías delantera y trasera a 1.508 y 1.572 mm, respectivamente.

La carrocería se acoplaba sobre un chasis con 2.500 milímetros de distancia entre ejes, con el código de referencia interno F 102 CB 100. Los chasis estaban numerados con una secuencia de cifras impares típica de los coches de carretera, y su construcción seguía los mismos principios que la de su predecesor: chasis tubular de acero con una célula central monocasco. De nuevo como en el modelo anterior, estaba disponible tanto con el volante a la izquierda como a la derecha y no se hicieron versiones para el mercado americano.

Las llantas de serie eran de aleación y tenían la forma típica de “estrella” de cinco radios, con una tuerca central de bloqueo Rudge, aunque la legislación en algunos mercados obligaba a sustituirla por una gran tuerca octogonal. Bajo las llantas había unos enormes discos de freno ventilados con doble circuito hidráulico y servoasistencia. La suspensión era independiente en las cuatro ruedas, con triángulos oscilantes, muelles helicoidales y amortiguadores hidráulicos, dobles en el caso de las ruedas traseras. Tenía barras estabilizadoras delante y detrás.

El motor de aluminio, con doce cilindros opuestos, tenía la misma configuración que su predecesor y una cilindrada de 4.943 cc. Su diámetro por carrera era de 82 x 78 mm y el código de referencia interno F 110 A 000. Llevaba árboles de levas dobles por bancada, accionados por correa dentada, con lubricación por cárter seco y un embrague hidráulico. El 512 BBi incorporaba una inyección de combustible Bosch K-Jetronic y desarrollaba la misma potencia que el modelo de carburadores.

El periodo de producción fue de 1981 a 1984, momento en el que lo sustituyó el Testarossa, un modelo adecuado a todos los mercados mundiales. En dicho periodo se construyeron un total de 1.007 unidades, con unos chasis comprendidos entre los números 38.121 y 52.935.