Das Problem der mangelnden Leistung des Mondial wurde bereits im August 1982 mit der Einführung des Mondial Quattrovalvole gelöst, der mit dem V8-Motor ausgestattet war, der zur Leistungssteigerung auch im brandneuen 308 GTB Quattrovalvole eingesetzt wurde. Der Name „Quattrovalvole“, manchmal auch als QV abgekürzt, bezieht sich auf die vier Ventile pro Zylinder des Motors. Die keilförmige Linie des Mondial 8 wurde bei diesem Modell beibehalten, ein „Quattrovalvole“-Logo kennzeichnet diese Version am Heck der Karosserie. Im Innenraum des Mondial QV wurden einige Änderungen vorgenommen, hauptsächlich eine Neugestaltung des Aussehens der Mittelkonsole und einige Änderungen an den Türverkleidungen und dem Lenkrad. Das Fahrwerk und die Aufhängung des Mondial QV sind im Vergleich zum Mondial 8 nahezu unverändert.