La 400 GTi occupò il posto della 400 GT nel mese di novembre del 1979. Il suffisso “i” nella sigla del modello significava “iniezione”, poiché un sistema d’iniezione del carburante aveva sostituito le due batterie di tre carburatori Weber laterali. Il sistema d’iniezione prescelto fu il Bosch K-Jetronic e in concomitanza il doppio distributore d’accensione fu sostituito da uno singolo, montato nella zona posteriore destra dell’unità motrice e dotato di accensione elettronica Dinoplex. Il passaggio all’iniezione di carburante fu deciso in seguito alle sempre più stringenti normative mondiali in tema di emissioni inquinanti, e fece scendere la potenza dichiarata del propulsore a 310 cavalli. Il motore era un’unità di 12 cilindri a “V” con alesaggio e corsa pari a 81 mm x 78 mm, cilindrata totale di 4823 cc e numero di riferimento interno F 101 D 010. Era abbinato a un cambio automatico con tre velocità prodotto dalla Borg Warner che trasmetteva il moto tramite un albero verso il differenziale a slittamento limitato. Da qui, la potenza raggiungeva i semiassi e le ruote. Le sospensioni posteriori erano indipendenti, ed erano dotate di sistema autolivellante idraulico.

In un primo momento la 400 GTi non presentò differenze estetiche rispetto alla vettura uscente: non ci furono variazioni né all’esterno né sugli allestimenti interni, anche se il telaio tubolare in acciaio acquisì il numero di riferimento interno F 101 DL 110. Tuttavia, verso il termine del 1982 il modello fu oggetto di aggiornamenti estetici e meccanici. Il motore fu dotato di nuovi assi a camme con un profilo diverso e di collettori di scarico rinnovati, che fecero salire la potenza di cinque cavalli. Inoltre, le sospensioni autolivellanti abbandonarono il sistema idraulico per adottarne uno a gas. Cambiarono anche i cerchi in lega, ora di misura aderente al sistema metrico decimale, e furono adottati pneumatici con un profilo più ribassato. All’interno ci furono variazioni nel disegno e nelle cuciture dei rivestimenti, oltre ai nuovi pannelli porta e alla rinnovata console centrale. All’esterno, gli specchietti retrovisori sulle portiere diventarono più eleganti, con un piccolo scudetto Ferrari di smalto posto sui gusci, inoltre la griglia del radiatore fu ridotta in larghezza scoprendo così i fari antinebbia che cambiarono la loro forma da rotonda a rettangolare. Gli sfoghi per l’aria dal radiatore, siti sul cofano dell’unità motrice, furono verniciati con lo stesso colore della carrozzeria e nel paraurti posteriore furono inseriti dei fari retronebbia ad alta intensità.

Come nei precedenti modelli della serie 400, i corpi vettura già rifiniti erano spediti dalla Pininfarina alla Ferrari, che provvedeva a installare le parti meccaniche. La vettura era disponibile con la guida a sinistra e a destra, mentre il servosterzo faceva parte della dotazione di serie. Seguendo la consuetudine di altri modelli a 12 cilindri di quel periodo, non fu realizzata nessuna versione per il mercato statunitense. La 400 GTi rimase in produzione fino al 1985 e ne furono realizzati 422 esemplari, con numeri di telaio all’interno dell’intervallo tra il 26667 e il 55421.