Ferrari série 250 patří k tomu nejlepšímu, co maranellská automobilka kdy zkonstruovala. Vrcholem řady se stal homologační speciál pro závodní sérii FIA Gran Turismo. Číslovka v názvu Ferrari 250 GTO odkazovala na zdvihový objem jednoho válce v kubických centimetrech a označení GTO bylo zkratkou pro „Gran Turismo Omologata“, neboli „homologovaný vůz GT“.

Vývoj 250 GTO započal pod vedením hlavního inženýra Giotta Bizzarriniho v přísném utajení. Cílem nového vozu bylo překonat úspěšný Jaguar E-Type. Bizzarrini jako základ zvolil šasi modelu 250 GT SWB, z něhož byl převzatý rozvor náprav o rozměru 2 400 mm a pod kapotu byl namontovaný taktéž vidlicový dvanáctiválec, pro tehdejší Ferrari charakteristický.

K testům prvního prototypu došlo v roce 1961 na okruhu Monza před Velkou cenou Itálie. Už tehdy s novým autem Stirling Moss dosahoval rychlejších časů, než zvládlo jakékoliv předchozí 250 GTO. Kvůli neuhlazeným tvarům si GTO vysloužilo svou přezdívku Il Mostro (netvor). Finálních úprav vzhledu se ujal Sergio Scaglietti, který z 250 GTO udělal skvěle vypadající dvoumístnou berlinettu s dlouhým předkem a splývající zádí. Vývoj se ale neobešel bez konfliktů s Enzem Ferrarim, následkem čehož bylo odvolání Bizzarriniho a židli šéfa vývoje obsadil Mauro Forghieri, jenž se Scagliettim dokončil vývoj karoserie ve větrném tunelu.

V přední části vozu byl uložený třílitrový vidlicový dvanáctiválec s úhlem rozevření válců 60°. Motor, původně navržený pro závodní vůz 250 Testa Rossa, byl vybaven hlavami s rozvodem OHC a mazáním se suchou skříní. Palivo bylo dodáváno do sacího potrubí šesticí dvojitých karburátorů Weber 38 DCN. Továrnou udávaný maximální výkon dosahoval 300 koní při 7 400/min a byl posílán na zadní kola skrz plně synchronizovanou pětistupňovou manuální převodovku, na jejímž vývoji spolupracovalo i Porsche. Řazení jednotlivých stupňů bylo vykonáváno pomocí dlouhé chromované řadicí páky s otevřenou kulisou.

Podvozek 250 GTO tvořil ručně svařovaný trubkový rám s nezávislým zavěšením předních kol, které disponovalo vinutými pružinami s teleskopickými tlumiči a trojúhelníkovými rameny. Tuhá zadní náprava byla odpružena poloeliptickými listovými péry a byla doplněna Wattovým přímovodem. Za patnáctipalcovými drátěnými koly Borrani se ukrývaly kotoučové brzdy.

Přestože se základní tvary vozu postupem výroby lišily jen minimálně, drobné úpravy byly na denním pořádku. První vyrobené exempláře měly přední mlhovky kruhové, ale jejich tvar se postupem produkce měnil stejně jako umístění postranních světel a směrovek. Měnil se i tvar větracích otvorů kabiny, které některé exempláře neměly vůbec. Zadní spoiler byl zpočátku přišroubovaný a až později byl přepracovaný a stal se pevnou částí karoserie. V závislosti na typu absolvovaných závodů se mohl na bocích za předními koly objevit třetí otvor, stejně tak se měnily i otvory za zadními koly. Nejvýraznější vzhledovou úpravou byl velký hrb na kapotě inspirovaný přídí 330 LM Berlinetta, jenž se objevil na třech exemplářích se čtyřlitrovým motorem – ty jsou někdy označovány jako 330 GTO.

Poslední tři exempláře vyrobené v roce 1964 dostaly novou karoserii, jenž byla navržena Pininfarinou a vyrobena Scagliettim. Zcela přepracovaný vůz, označovaný jako druhá série, svou zádí připomínal závodní vozy 250 LM s motorem uprostřed. Později téhož roku byly čtyři kusy první série přepracovány do nové podoby.

Ferrari 250 GTO oficiálně debutovalo na tiskové konferenci v lednu 1962. Tehdy vůz ještě nebyl vybaven zadním spoilerem. Prvním závodním nasazením byla dvanáctihodinovka na Sebringu, jíž se GTO zúčastnilo s už namontovaným spoilerem, kde vůz řízený Philem Hillem a Olivierem Gendebienem skončil na celkovém druhém místě třídy prototypů a s převahou ovládl kategorii GT. Homologace FIA GT vyžadovala výrobu 100 kusů, ale Ferrari vyrobilo pouhých 39 aut – 33 kusů první série, 3 kusy „330 GTO“ a 3 kusy druhé série. Enzo Ferrari předpisy obešel skutečností, kdy čísla podvozků neoznačoval popořadě, ale čísla přeskakoval. Tímto způsobem prezentoval nikdy nevyrobené vozy. Ve Spojených státech amerických se 250 GTO prodávalo za čásku 18 000 dolarů a každý zájemce byl schvalovaný samotným Enzem Ferrarim a místním prodejcem Luigim Chinettim.

Nové závodní auto sbíralo jeden úspěch za druhým. V letech 1962 – 1964 továrně dopomohl k získání tří titulů výrobců ve třídě nad dva litry v sérii FIA GT. K dalším významným vítězstvím patří závody Targa Florio (1962 – 1964), Le Mans (1962 – 1963) a na Nürburgringu (1963 – 1964).