1966年のジュネーヴ・ショーでベールが取られた330GTCクーペは、フェラーリの生産車ラインナップに加わったニューモデル。デザインはピニンファリーナで、ボディはトリノにある同社の工房で組み立てられ、内装の取りつけを完了した状態でフェラーリに納められ、メカニカルコンポーネントの組み付けが行われた。

ウィンドスクリーンより手前はフェラーリ500スーパーファストに非常によく似ている。330GTCはフェラーリとしては珍しく、トランクリッドに“330”とモデル名を示すエンブレムが誇らしげに備わっていた。330GTC以前にモデル名を識別する手がかりをボディに備えたフェラーリはごく少数しかなく、かりに備えているとすれば大抵は“スペチアーレ”だった。ノーズにはスリムな楕円形のグリルが前方に突き出し、ヘッドライトはフェンダー前部の浅いくぼみに収まっていた。フェンダーのサイド部にはエンジンの熱気を抜くルーバーが3本走り、その周囲3辺をクロームメッキの細いストリップが囲む。テールセクションは初期型275GTSで最初に用いられたデザインを踏襲しており、全体とのバランスがよくとれた、軽快かつエレガントなデザインだった。なおテールには細いコーナーバンパーが備わっている。330GTCのルーフを支えるピラーは非常にスリムで、室内は明るく、素晴らしく開けた視界を提供した。このモデルのデザインは後の365GTCに引き継がれた。

ボディは、社内コードネームティーポ592と呼ばれたロードカー用の奇数のシャシーナンバーが打刻される2400 mmのホイールベースを持つチューブラースチールシャシー上に架装された。メカニカルコンポーネントのレイアウトが同時期に生産された275GTBとほぼ同一なので、おもな成り立ちも両車は非常に似通っている。標準ホイールは7L x 14インチで、これに205 x 14のタイアが組み合わされた。エレガントで整然としたデザインの10穴軽合金ホイールは、同時期のスポーツレーシング・フェラーリに採用されたものによく似ている。ラッジ製のハブにはノックオフ式のスピンナーが備わった（ボラーニのワイアホイールもオプションで注文できた）。330GTCには全輪にガーリングのディスクブレーキが備わり、ケーブル作動のパーキングブレーキはリアディスク上の専用キャリパーに作動した。

エンジンは275GTB用の拡大版で、スペックは330GT2+2の後期型とほぼ同一である。社内コードネームは209/66、SOHC V12 はウエットサンプを備え、77 x 71 mmのボア・ストロークから3967 ccの排気量を得ていた。

ツインチョークウェバー40 DCZ/6か、40 DFI/2キャブレターを3基備え、点火コイルは2個、エンジン後方にディストリビューターがマウントされていた。公表出力は300 bhpである。生産期間中に行われたメカニカル関係の大きな変更点は以下の通り。従来1個だったオイルクーラーがシャシーナンバー09839以降、2個に増えた。シャシーナンバー09939以降、燃料供給システムが改良され、シンクロリングが追加になったギアボックスにモリブデンがスプレーされるようになった。330は1966年4月以降の275GTBと、トランスミッションおよびリアサスペンションレイアウトを共用しており、それぞれ2カ所でマウントされるエンジンとトランスアクスルは、頑丈なトルクチューブで結ばれ、ひとつの強靱なユニットを形成していた。

社内コードネームティーポ592/1369のトランスアクスルは5速で、リアサスペンションはウィッシュボーンとコイル/コニのダンパーとの組み合わせによる独立。フロントサスペンションも不等長ウィッシュボーンにコイル/コニの油圧ダンパーとを組み合わせた独立だった。なおステアリングはウォーム・ローラー式でパワーアシストは備わらなかった。

ドライバーの前にはエレガントな3スポークのナルディ製ウッドリムステアリングホイールが構えている。その奥にあるのは、ダッシュパネルの上端から前方に突き出た、“ひさし”付きのインスツルメントナセルで、そこには丸形レヴカウンターと、それにマッチしたスピードメーターが収まる。水温、油温、油圧を示す小径のメーターが3個並び、どれも盤面は黒で、文字は白である。ダッシュパネル中央にも小径の燃料計、時計、アンメーターが並ぶ。パッセンジャー側には鍵のかかる、照明付きのグローブボックスが備わる。

インスツルメントナセルとダッシュパネルはチーク材を使ったウッド仕上げだ。ダッシュ上面とマッチした、パッドの入った内装材がダッシュ下面にも張られる。センターコンソールはダッシュ下面から始まり、トランスミッショントンネルと合流して水平になると同時に左右シートに挟まれて幅が狭くなり、リアのバルクヘッドにいたる。上部の傾斜したパネルには一列のスイッチ、ベンチレーション吹き出し口、ラジオが並ぶ。水平部分の手前側では、黒いプラスチックノブの付いたクロームメッキのシフトレバーが明確にゲートの切られたベースプレート内を移動し、ふたがクロームメッキの灰皿とライターが並ぶ。そのすぐ背後の傾斜面に電動ウィンドウのスイッチが位置する。

1967年のブリュッセル・ショーにてピニンファリーナは、シャシーナンバー09439（ジョブナンバー　99670）上にスペシャルボディの330GTCを架装して展示した。納車先はベルギーのレティ公爵夫人だった。同型車は最終的に4台造られた。レティ公爵夫人はカスタマイズされたフェラーリに関しては決して門外漢ではなく、この330GTCは侯爵夫人にとって3台目のスペシャルボディフェラーリだった。公爵夫人の夫、ベルギー国王レオポルド3世もまたフェラーリの得意客で、ビスポークフェラーリを2台持っていた。どちらもカブリオレで1台は342アメリカ（シャシーナンバー0234AL）、もう1台はプラスシリーズ・エンジンを搭載した375MM（シャシーナンバー0488AM）だった。レティ公爵夫人は2002年6月に85歳で逝去するまで、330GTC“スペチアーレ”を手放さずにいた。

4台造られたスペシャルボディ330GTCの2台目は、シャシーナンバー09653（ピニンファリーナのジョブナンバー99676）の上に架装され、1967年3月のジュネーヴ・ショーに展示された。納車先はテキサス州ヒューストン在住の、心臓外科手術の開拓者、マイケル・ド・ベーキー医師だった。3台目はシャシーナンバー10107（ピニンファリーナのジョブナンバー99686）、の上に架装され、納車先はイタリアのコルティナ・ダンペッツオに在住するマリア・マダレーナ・ダ・リスカだった。シリーズ最後の車はシャシーナンバー10241（ピニンファリーナのジョブナンバー99687）の上に架装され、納車先はイタリア、ローマ在住のドクター・フランコ・パルマだった。最初の2台のボディカラーはazzuro 19278M Italverで、インテリアはpelle nera Franziだった。最後の2台のボディカラーはargento 25090A Italverで、シャシーナンバー10107のインテリアはpelle nera Franzi、シャシーナンバー10241のインテリアはpelle blu Franziだった。

この4台はフェラーリ365カリフォルニア流のノーズセクションが特徴で、キャビンのグラスエリアのデザインも変更されていた。ルーフ下から始まりクォーターパネルに沿ってカムテールにいたるまで凹型に湾曲したリアウィンドウを備えていたのである。そのカムテールパネルの左右に1組のクロームメッキを施された角形のプレートが位置し、そのなかに3個の丸形テールライトレンズが収まった。その下には全幅にわたるラップラウンドバンパーが備わった。個々のクルマのあいだには細部の相違点があり、もっとも顕著なのはエンジンベイの熱気抜きスロットのデザイン処理だった。シャシーナンバー09439 と09653ではボンネット後端に角形のスロットが5個、2列に並んでいた。シャシーナンバー10107 と10241ではボンネットの後ろ隅に黒の小さいルーバーパネルが設けてあった。これは登場間近の365CTC/Sで標準化されることになるデザインである。

シリーズ最初の3台には、365カリフォルニア流に、カーブを描きながらグリル開口部内側で終わるフロントコーナーバンパーが備わり、エレガントなノーズを護るガードバーが左右に開いている。4台目はグリル開口部直前で終わるフロントコーナーバンパーが備わり、ガードバーはない。さらに、最初の2台には365カリフォルニア流のポップアップ式ドライビングランプがノーズパネルに備わるが、最後の2台にはこれがない。

独自のディテールをこらした330GTCはこれ以外にもある。以下に際だった個体を挙げよう。プロトタイプ（シャシーナンバー06431）は、275GTSのシャシーに構築されたとこれまで誤って伝えられていた（ビルドシートにはちゃんとティーポ592シャシーと明記してある）。このクルマには特製のインスツルメントパネル、ドアトリムパネル、リアラゲッジシェルフが備わる。シャシーナンバー08727は、ノーズパネルにポップアップ式ドライビングライト、独自のエクステリアトリムと特製のインテリアを備え、バティスタ・ピニンファリーナに納車された。上記4台の“スペチアーレ”を別として、標準仕様からもっともかけ離れていたのは、シャシーナンバー09571だった。このクルマにはノーズパネルにポップアップ式ドライビングライト、カバー付きヘッドライト、全幅にわたるリアバンパー、特製のドアハンドル、スピードメーターのないワンオフのインスツルメントパネルが備わっていた。