La 250 LM est présentée officiellement le 28 novembre 1963 à l’occasion du Salon de l'automobile de Paris où elle figurait parmi les soixante-dix-sept voitures venant de dix pays exposées cette année-là
LM signifie bien sûr Le Mans, et du point de vue d'Enzo Ferrari, c'est là que se trouve l'avenir de la Berlinetta : elle allait devenir l’héritière naturelle de la Ferrari 250 GTO, la dominante incontestée de la catégorie des voitures GT du Groupe 3 pendant la première moitié des années 60.
Lancée en 1962, la 250 GTO, un gros moteur V12 avant Ferrari allant à 280 km/h, s'est avérée être la voiture d'endurance à battre, raflant tous les prix, du Tour de France à la Targa Florio au Mans en passant par les 1 000 km du Nürburgring.
Cependant le temps et la concurrence rattrapaient lentement la 250 GTO. C’est pourquoi en 1963, Enzo décida de son successeur, la 250 LM, plus rapide et plus légère. Malheureusement, la Fédération internationale de l'automobile (FIA) poursuivait d'autres idées et refusait de l'homologuer en tant que voiture GT (Ferrari devait fabriquer 100 voitures de série avant que la voiture ne soit éligible à la catégorie Groupe 3), obligeant la 250 LM à se renforcer et à courir dans la catégorie des prototypes.
"Pour démarrer une idée, il faut toujours regarder vers l'avenir, mais Ferrari relie nos nouvelles idées au passé." Flavio Manzoni, premier vice-président du design, Ferrari
La 250 LM était essentiellement une version Berlinetta de la 250 P, un prototype sorti en 1963 qui avait permis à Ferrari de remporter le titre de champion du monde de sport-prototype grâce à ses victoires à Sebring, au Mans et au Nürburgring. Elle ne tarda pourtant pas à déployer toutes ses capacités sur le circuit d'endurance, en dépit de sa situation peu enviable face à de formidables prototypes Ferrari construits spécialement, comme la 330P à V12 de quatre litres et la 275 P, avec laquelle elle partageait le même moteur.
Peu importe, la 250 LM était à la hauteur. En 1964, elle s'imposa sur plusieurs circuits longs et difficiles, dont les 12 Heures de Reims et les 9 Heures de Kyalami. La voiture s'était révélée à la fois rapide et fiable, deux qualités essentielles dans le monde des courses d'endurance. Un an plus tard, aux 24 Heures du Mans de 1965, pas moins de cinq Ferrari 250 LM figuraient sur la grille de départ, toutes appartenant à des particuliers. Il faudra 348 tours pour qu'une 250 LM franchisse en premier la ligne d'arrivée, pilotée par Masten Gregory et Jochen Rindt pour la North American Racing Team, suivie de près par une autre 250 LM, appartenant à Pierre Dumay, un particulier.
Enzo Ferrari a fait valoir que la 250 LM était le successeur naturel de la 250 GTO et donc éligible pour concourir dans la classe Groupe 3. En réalité, la 250 LM était une version Berlinetta de la 250 P
Après la 250 LM en 1963, d'autres courses furent couronnées de succès grâce à des prototypes tels que les désormais légendaires 330 P3/P4 et la 312 P à 320 km/h qui se classa deuxième au Mans. Toutefois, Ferrari décida en 1973 d'abandonner la course de voitures de sport et de se concentrer fermement sur la F1. La victoire au Mans en 1965 marquera le dernier titre du Cheval cabré sur le circuit, et la 250 LM sera ainsi la dernière voiture de Maranello à remporter dignement la victoire.