Il corpo vettura della 308 GTS era costruito in lamiera d’acciaio con il cofano anteriore di alluminio. Le auto che erano destinate al mercato statunitense si riconoscevano dai paraurti maggiormente dimensionati e dalle luci laterali di forma rettangolare poste sui parafanghi. I modelli 308 GTS per i principali mercati europei avevano un telaio in tubolari d’acciaio con numero di riferimento interno F 106 AS 100. Freni a disco, sospensioni indipendenti con bracci oscillanti, molle elicoidali e ammortizzatori idraulici erano presenti su tutte le ruote, oltre alla barra antirollio anteriore e posteriore. Tutte le vetture furono numerate con la sequenza di cifre dispari tipica delle Ferrari stradali. Il modello era disponibile con la guida a sinistra o a destra, la produzione iniziò nel 1977 e terminò all’inizio del 1980. In totale furono realizzati 3219 esemplari con numeri di telaio da 22619 a 34501, circa il 50% in più del modello 308 GTB.

Il motore era identico a quello utilizzato sulla 308 GTB: era un V8 a 90° con doppi alberi a camme in testa per bancata comandati da cinghie dentate, la cilindrata totale era pari a 2926 cc con alesaggio e corsa di 81 mm x 71 mm. Il suo numero di riferimento interno per le vetture riservate ai mercati europei era F 106 AB 000. L’unità motrice era montata trasversalmente, in blocco con il cambio a cinque velocità sincronizzate situato nella parte inferiore del blocco motore dietro alla coppa dell’olio. L’alimentazione era garantita da una batteria di quattro carburatori Weber doppio corpo 40 DCNF, situati al centro della “V” dei cilindri. Le specifiche variavano in base ai mercati di destinazione e la potenza dichiarata raggiungeva i 255 cavalli. Le automobili per le piazze europee erano dotate di lubrificazione a carter secco, mentre le vetture per l’Australia, il Giappone e gli Stati Uniti avevano la lubrificazione a carter umido.