El motor bóxer de 12 cilindros fue objeto de una serie de modificaciones, una de las cuales tenía como fin bajar la altura al suelo del chasis para rebajar el centro de gravedad y, de esta forma, mejorar el agarre y reducir el balanceo. La potencia aumentó en 38 CV y el ya generoso par del motor 12 cilindros también se incrementó.

El 512 TR fue el sustituto del Testarossa y se anunció para el año modelo 1992. Con el nuevo coche se retornaba a la utilización de caracteres para denominar al modelo, con el número “5” como referencia a la cilindrada del motor expresada en litros y el “12” como número de cilindros, mientras que “TR” era una abreviatura de Testarossa (Testa Rossa).

Las principales diferencias visuales externas eran el morro y el tratamiento de la zaga, el diseño de las rejillas del capó motor y el diseño de las llantas. Había también una diferencia apenas apreciable en el perfil del panel que hay entre los dos pilares traseros, que era plano y fluía directamente hacia el techo en el 512 TR, mientras que en el Testarossa se caracterizaba por un escalón y las rejillas negras perforadas de salida de aire. Internamente se hicieron cambios en los asientos, en el diseño del volante y en otros detalles de acabado.

En el apartado mecánico había numerosas modificaciones en el motor y la caja de cambios, con más potencia en el primero y un tacto más agradable y preciso en el cambio. Aunque inapreciable a simple vista, la ubicación del motor y la transmisión en el chasis se bajo 30 mm, para rebajar el centro de gravedad y mejorar con ello los ya de por sí altos estándares de estabilidad.

Al igual que con el Testarossa, las carrocerías se montaban en un chasis con una distancia entre ejes de 2.550 mm, que llevaba la referencia tipo de fábrica F 110 HB, y que era de idéntica construcción al del modelo precedente. Todos los números de chasis seguían una secuencia continua, con varios modelos producidos para los mercados mundiales, tanto con volante a la derecha como a la izquierda. El nuevo tratamiento del morro tenía un aire de familia con el del modelo 348 lanzado en 1989, caracterizado por la forma de la rejilla con el Cavallino Rampante cromado y limitada en los lados con los intermitentes y las luces de posición. En la parte trasera se rediseñó el faldón, con unas curvas más esculpidas y una forma diferente para el hueco de la placa de matrícula.

El capó motor del Testarossa destacaba por un panel central elevado del color de la carrocería, con unas láminas negras satinadas por detrás y en los laterales. Con la llegada del 512 TR, la sección elevada y las láminas con un nuevo perfil a cada lado estaban pintadas en negro satinado, mientras que las láminas de la parte trasera eran del color de la carrocería. Una placa con la inscripción 512 TR adornaba el labio posterior de la cubierta del motor, con la inscripción Ferrari en la cara trasera superior y la denominación Testarossa colocada sobre la parte de arriba de la mencionada sección central en negro satinado. Las nuevas llantas de aleación eran una elegante interpretación del tradicional diseño con cinco radios tipo “estrella” de Ferrari, y se caracterizaban por la suave curva de dichos radios. Las delanteras tenían 8J x 18 pulgadas de diámetro y las traseras 10,5J x 18”, de forma que se incrementaba ligeramente la vía delantera y se reducía un poco la posterior.

Las llantas cubrían unos grandes discos de freno ventilados y perforados, sobre los que actuaban pinzas de cuatro pistones, con circuitos hidráulicos separados para cada eje y servoasistencia. El diseño de suspensión independiente y del sistema de dirección tenían un concepto similar en esencia al del Testarossa, pero con algunos cambios y ajustes para adaptarse a las llantas de mayor diámetro y para proporcionar un refinamiento de marcha superior.