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Sous la direction de Mauro Forghieri, Ferrari développe un nouveau moteur à plat-12 cylindres pour 1970. Cette disposition horizontale "boxer" permettait un centre de gravité très bas tout en laissant passer l'air sous l'aile arrière. Pour minimiser les pertes par frottement, le vilebrequin a tourné sur 4 roulements principaux. Après une série de défaillances, un accouplement à coussin Pirelli entre le vilebrequin et le volant a été ajouté. Les dérivés de cette unité devait alimenter Ferrari pour la prochaine décennie.
Cinq voitures ont été construites pour la saison 1970. Jacky Ickx est retourné chez Ferrari en tant que pilote numéro un succédant à Chris Amon qui est parti pour mars. En début de saison, Jochen Rindt a pris la tête du championnat, mais son décès tragique à Monza a laissé le titre indécis. En fin de saison, Ferrari et Ickx ont vu les voitures rouges partir de la première ligne en sept courses consécutives. Vainqueur en Autriche, au Canada et au Mexique, le Belge n'a pas réussi à remporter le titre lorsqu'il a été victime d'une rupture d'une durite de carburant à Watkins Glen.
Pour 1971, les voitures ont été modifiées et redésignées 312B2. Une nouvelle carrosserie légèrement plus cunéiforme et une suspension arrière reconfigurée ont été les principaux changements pour la nouvelle année. Mario Andretti a fait plusieurs apparitions en tant qu'invité et la nouvelle année a commencé en fanfare lorsque Ferrari a remporté les deux des quatre premières courses du championnat avec Andretti qui a remporté le premier match de la saison en Afrique du Sud. Le succès en début de saison n'a pas pu être maintenu car les voitures ont eu des problèmes de maniabilité avec les nouveaux pneus Firestone et plusieurs pannes mécaniques se sont ajoutées aux problèmes de l'équipe. La saison appartenait à Jackie Stewart et Tyrrell. En 1972, Ickx a gagné quatre pole positions, mais une seule Ferrari s'est imposée au Nurburgring.
La dernière évolution de la 312 la B3 a vu une nouvelle carrosserie avec des radiateurs latéraux montés latéralement, une forme en coin prononcée et une grande aile avant qui a été appelée "spazzaneve" ou chasse-neige.
La saison 1973 est marquée par l'absence de victoires et d'autres modifications apportées en 1974 permettent enfin à Ferrari de revenir au premier rang, sans doute grâce au talent d'une jeune Autrichienne du nom de Niki Lauda. Lauda a apporté à Ferrari du sang neuf et avec la promotion d'un jeune avocat, Luca di Montezemolo, à la tête de l'équipe Ferrari de F1, la fortune de Ferrari a pris un tour pour le mieux. Ironiquement, c'est Regazzoni qui a d'abord été considéré comme le pilote de tête. Lauda s'est rapidement mise au travail. Après s'être installé au Canal Grande Hotel à Modène, il a passé des journées entières à tester et à travailler avec les ingénieurs et les mécaniciens pour améliorer les performances de la Ferrari 312B3.
