El motor bóxer de 12 cilindros era una evolución del anterior y estaba equipado con cuatro válvulas por cilindro. En el momento de su lanzamiento, era el motor más potente montado en un deportivo de producción en serie. El Testarossa tomaba su nombre de la historia de la compañía, concretamente de los exitosos deportivos de competición de finales de los cincuenta, el 500 y el 250 Testa Rossa.

El nombre Testa Rossa en italiano significa Cabeza Roja, y hace referencia al color en que están pintadas las tapas de la distribución en los coches de carreras. Naturalmente, el moderno usuario del nombre mantuvo dichas tapas pintadas en color rojo. Se estrenó en los magníficos alrededores del Lido, el famoso club nocturno de los Campos Elíseos, en vísperas del Salón de París de 1984, donde periodistas e invitados a su preestreno pudieron contemplarlo antes de su presentación al público al día siguiente.

El sustituto diseñado por Pininfarina para la serie Boxer era radicalmente distinto a su antecesor desde el punto de vista estético, aunque seguía manteniendo el motor central plano de doce cilindros como propulsor. El perfil afilado y con forma de tiburón del morro fue sustituido por uno mucho más suave y redondeado. Las aletas delanteras fluían hacia uno de los elementos estéticos más distintivos del modelo, unos paneles de puertas con profundas hendiduras que iban creciendo en anchura hacia atrás, antes de fundirse con unas prominentes aletas posteriores. Detrás, los pilotos dobles circulares, que habían sido un elemento de estilo característico durante más de una década, desaparecieron. En su lugar se coloca una parrilla horizontal de color negro satinado que ocupa todo el ancho y tras la que se integran unos pilotos rectangulares.

La razón de esta trasera tan ancha y de los paneles laterales con esas profundas ranuras eran los dos radiadores de agua montados a ambos lados, que se refrigeraban a través de esas tomas de las puertas. La parrilla en negro mate del morro no tenía una misión específica y era simplemente un vínculo a la tradición Ferrari, que se combinaba en los extremos con las luces de posición y los intermitentes en un solo bloque, mientras que los faros principales retráctiles estaban en la parte superior, sobre el capó. El reposicionamiento de los radiadores proporcionaba un espacio adicional para equipaje en el frontal, que siempre había sido bastante escaso en la serie Boxer. Aunque la vía delantera sólo era 12 mm mayor que la del 512 BBi, la trasera se incrementó en nada menos que 105 mm, lo que hacía que el coche tuviera la forma de cuña en una vista cenital y no en la de perfil.

Uno de los elementos estilísticos que provocó reacciones contradictorias fue el retrovisor exterior individual montado sobre pilar del parabrisas en el lado del conductor. Algunas personas pensaban que el largo soporte aerodinámico de doble brazo tenía un efecto desestabilizador en el coche, y por eso varios propietarios lo “corrigieron” añadiendo otra unidad igual en el lado del pasajero. A partir del Salón de Ginebra de 1987, el retrovisor único colocado sobre el pilar fue sustituido por dos de estilo similar, esta vez montados en el ángulo delantero inferior de la ventanilla.

La carrocería estaba ensamblada sobre un chasis con una distancia entre ejes de 2.550 mm, que tenía un código el referencia interno F 110 AB 100. Las primeras unidades se numeraron con una secuencia de cifras impares para chasis de carretera, mientras que en las últimas la secuencia ya era de números continuos. La construcción seguía los principios típicos de Ferrari y se componía de una estructura tubular de acero con refuerzos transversales y de un subchasis que soportaba el motor, la suspensión y el equipamiento auxiliar. La carrocería era mayoritariamente de aluminio, con las puertas y techo de acero. El modelo estuvo disponible tanto con volante a la izquierda como a la derecha y, por primera vez en una década, se produjo también un Ferrari de 12 cilindros para el mercado americano. El Testarossa había sido diseñado desde el principio como un vehículo para todos los mercados mundiales. Las llantas de aleación de serie tenían cinco brazos en forma de estrella e, inicialmente, tenían sólo una tuerca central cromada, que en 1988 se reemplazó por cinco tornillos de sujeción, al tiempo que se hacían otros cambios en el interior.

Este modelo también regresó a las llantas de distinta anchura delante y detrás, con unas dimensiones de 8J x 16” en el eje delantero y de 10J x 16” en el posterior. Se colocó una rueda de repuesto de emergencia bajo el capó delantero. Cubiertos por dichas llantas estaban unos grandes discos de freno ventilados, con doble circuito hidráulico y servo asistencia. La suspensión era independiente en las cuatro ruedas, con triángulos oscilantes, muelles helicoidales, amortiguadores hidráulicos (dobles en el eje posterior) y barras estabilizadoras delante y detrás.

El motor fue el primer doce cilindros bóxer con cuatro válvulas por cilindro que se montó en un Ferrari de carretera, pero mantenía la misma cilindrada (4.943 cc) y el mismo diámetro por carrera (82 x 78 mm) que el del 512 BBi. Su código interno era F 113 A 000. Tenía doble árbol de levas en cabeza por bancada, accionados por unas correas dentadas que, ahora, se impulsaban directamente desde el cigüeñal y no a través de engranajes intermedios como en los modelos bóxer anteriores.

El motor de cárter seco iba montado longitudinalmente y unido a la transmisión de cinco velocidades, de una forma muy similar a los bóxer precedentes. Estaba equipado con un sistema de encendido eléctronico Marelli Microplex MED 120 B y con otro de inyección de combustible Bosch KE-Jetronic. Los modelos para el mercado europeo desarrollaban 390 CV a 6.300 rpm, mientras que los destinados a EEUU tenía 380 CV a 5.750 rpm.

El Testarossa se mantuvo en producción, con muy pocos cambios visuales, durante siete años, hasta finales de 1991, momento en que fue reemplazado por el 512 TR. Durante ese periodo se fabricaron 7.177 unidades, con un rango en los números de chasis que iba del 53.081 al 91.923. Se construyó un único ejemplar con carrocería spider, con techo completamente retráctil, para uso personal del máximo mandatario de Fiat, Gianni Agnelli.