Les premiers exemplaires sont élaborés dans le plus grand secret. La cible et la Jaguar Type E. Toutes sont construites à la main en aluminium par Scaglietti, avec une équipe dirigée par Giotto Bizzarini, et sans intervention du bureau de style Pininfarina.
La mécanique est une émanation du 1.5 Colombo qui a déjà évolué en 1.9, 2.0, 2.3, 2.6 puis enfin 3 litres. avec cette GTO. En conséquence, Ferrari considère que la GTO est directement dérivée de la 250 GT SWB "Passo Corto" et ne justifie donc pas une nouvelle homologation. Ceci l'affranchit de coûts de développements considérables et permet de gagner beaucoup de temps!
En tout, 36 exemplaires seront construits qui tous roulent encore. Les premiers exemplaires sont dépourvus de l'aileron arrière.
En 1962, 63 et 64, les 250 GTO écrasent la concurrence avec 3 titres mondiaux.En 1964, seule l'AC Cobra peut espérer rivaliser, grâce à un V8 beaucoup plus puissant.
La 250 GTO inaugure la célèbre grille de changement de vitesses en métal avec la première décalée en bas à gauche. Avec les boîtes 6, la première remontera, mais la grille en métal restera.