Presentado en el Salón del Automóvil de París de 1966 y equipado, como su nombre indica, con cuatro árboles de levas en cabeza, el 275 GTB/4 fue el primer Ferrari de calle equipado de este modo. Aunque tenía las mismas dimensiones, su V12 difería en muchos aspectos del motor de un solo árbol en que tenía una bancada de cilindros (incluida la presencia de un cárter seco). Equipado con seis carburadores dobles Weber, producía 300 CV a 8.000 rpm, acoplado a una caja de cambios de 5 velocidades. En comparación con la evolución anterior del GTB, el GTB/4 era reconocible desde el exterior por el saliente central de su capó. Su carrera fue efímera debido al cierre del mercado americano a causa de las normas anticontaminación.