La version décapotable de la 365 GTB4 a fait ses premiers pas lors du Salon de l’Automobile de Francfort en 1969. Le public et la presse spécialisée l’ont jugée très positivement. Elle conservait en effet les caractéristiques mécaniques et les performances du coupé tout en adoptant un design frappant encore aujourd’hui. Digne descendante de la 365 California, son tarif élevé n’a pas empêché son succès commercial, notamment aux États-Unis, où elle est aujourd’hui toujours considérée comme un modèle culte.
Presqu’un an plus tard, une version spider, la 365 GTB4, a été annoncée au Salon de Francfort de 1969. Cette déclinaison restait visuellement identique au modèle précédent jusqu’à la mi-hauteur, seuls le toit ouvrant et le profil du coffre étant différents. La version spider s’est révélée extrêmement populaire, en particulier sur le marché américain, et à compter de son introduction, elle a représenté environ 10 % des ventes du modèle 365 GTB4.
Depuis, de nombreuses berlinettas ont perdu leur toit au profit d’une variante spider, ce style étant particulièrement en vogue à la fin des années 80, alors que le prix des exemplaires originaux atteignait des sommets. Les deux variantes de ce modèle ont été produites jusqu’en 1973, ce qui est plutôt long par rapport aux modèles précédents. Au total, 122 exemplaires spider ont été produits, pour des numéros de châssis compris entre 14 365 et 17 073.
Lors du Salon de l’Automobile de Paris en 1969, un coupé unique « Speciale » portant le numéro de châssis 12 925 a été présenté. Il comportait un arceau en acier inoxydable et une fenêtre arrière à fermeture, bien que le toit fût constitué d’un panneau fixe. Sa poupe était également plus longue et des demi pare-chocs arrière entouraient les ailes de la carrosserie. Quelques autres carrosseries spéciales ont été produites sur des véhicules existants par Michelotti, sous la supervision du chef du NART, Luigi Chinetti et/ou son fils Luigi Chinetti Jnr.
Les carrosseries étaient montées sur un châssis d’un empattement de 2 400 mm portant la référence 605. Tous les véhicules étaient numérotés selon la séquence de chiffres impairs des routières. La construction reprenait la même structure de base que les autres modèles de cette période, avec des tubes ovales à large diamètre, des entretoises et des sous-structures pour soutenir la carrosserie et les équipements auxiliaires. Ce modèle a été proposé en conduite à droite et en conduite à gauche.
Les jantes de série à cinq branches étaient munies d’un papillon central (moyeu Rudge), mais les jantes des véhicules destinés aux États-Unis et à certains autres marchés ont été équipées d’un grand écrou central dans un souci de conformité à la législation alors en vigueur. Des jantes à rayons Borrani ont été proposées en option pendant toute la période de production.
D’une cylindrée de 4 390 cc, le moteur était le même V12 que celui de la 365 GTB4 et portait la référence 251. Doté d’un carter sec, il présentait un rapport alésage/course de 81 mm x 71 mm. Développant 352 bhp, il était équipé d’une rangée de six carburateurs double corps Weber 40 DCN20 ou 21, ceux destinés au marché américain portant le suffixe « A », de distributeurs à deux bobines montés à l’arrière du moteur et d’un système d’allumage. Par ailleurs, les versions destinées au marché américain comportaient un système électronique. Elles étaient également équipées de dispositifs de régulation des émissions de CO2, notamment un dispositif de contrôle du ralenti et un système d’injection d’air à l’échappement.
Le moteur transmettait la puissance, par le biais d’un embrayage monté contre le volant moteur et d’un arbre tournant à la même vitesse, à une boîte de vitesses 5 rapports similaire à celle de la 275 GTB 4. La puissance était ensuite transmise via des arbres de transmission aux roues arrière à suspension indépendante s’appuyant sur des triangles avec des ressorts hélicoïdaux et des amortisseurs hydrauliques sur chaque roue.