La 308 GTS présente une carrosserie en acier avec un capot avant en aluminium, tandis que les véhicules destinés au marché américain se distinguent par des pare-chocs plus massifs et des répétiteurs rectangulaires sur les ailes. Les modèles 308 GTS destinés aux principaux marchés européens possèdent un châssis en acier tubulaire de référence F 106 AS 100. Les freins à disques sont équipés de suspensions indépendantes reposant sur des triangles, des ressorts hélicoïdaux, des amortisseurs hydrauliques et des barres antiroulis avant et arrière. Tous les modèles sont numérotés selon la séquence impaire des numéros de châssis des routières et sont disponibles en conduite à gauche ou à droite. Entre 1977 et 1980, 3 219 exemplaires portant les numéros de châssis 22 619 à 34 501 ont été produits, soit environ 50 % de plus que le modèle 308 GTB produit à la même époque.

Le moteur V8 est identique à celui de la 308 GTB. Il porte la référence F 106 AB 000 pour le marché européen et adopte une configuration à 90 degrés, avec deux arbres à came en tête entraînés par courroie par rangée de cylindres pour une capacité totale de 2 926 cc et un alésage de 81 mm pour une course de 71 mm. Il est monté transversalement et couplé à une boîte de vitesses cinq rapports synchronisés située sous la partie arrière du carter du moteur. Il est équipé de quatre carburateurs double corps Weber 40 DCNF, montés au centre du V, la caractéristique exacte dépendant du marché, et développe une puissance en sortie de l’ordre de 255 bhp. Les véhicules européens sont équipés d’un système de lubrification à carter sec, tandis que les modèles australiens, japonais et américains utilisent un système de lubrification à carter humide.