Enzo Ferrari beauftragt 1960 seinen damaligen Leiter der Entwicklungsabteilung Giotto Bizzarrini damit, einen Nachfolger für die zwar noch immer siegfähige, aber recht konservativ gestrickte Berlinetta 250 GT zu konstruieren.

Weil das Regelwerk der CSI (heute FIA) vorsieht, dass von einem GT-Wagen mindestens 100 Exemplare existieren müssen, steht von Anfang an fest, dass der neue Kundensportler ein Abkömmling des 250 GT sein muss. Deshalb handelt es sich beim Rahmen des GTO, der die Typenbezeichnung 539/62 trägt, auch um eine Weiterentwicklung des SWB. Ein filigranes Rohrgerüst ist mit einer neuartigen da windschlüpfigen Karosserie verkleidet. Was den Motor betrifft, nimmt man den kräftigsten, den Maranello zu bieten hat: den V12 aus dem Testa Rossa mit rund 300 PS.

Ihren ersten Auftritt hat die neue „Berlinetta“ bei der alljährlichen Pressekonferenz am 24. Februar 1962 in Maranello. Das spärliche Datenblatt, das die anwesenden Journalisten informiert, spricht indes noch nicht vom GTO. Grund für die Zurückhaltung ist die noch ausstehende Homologation. Erst später ergänzt das berühmte „O“ für „omologato“ (auf Deutsch „homologiert“) den Namen. Klassensiege in Sebring, bei der Targa Florio, auf dem Nürburgring und in Le Mans gehen auf das Konto des GTO. 1965 können die 250 GTO nur noch selten mit guten Resultaten aufwarten und enden in dritter oder vierter Hand bei zweitklassigen Rennen. Heute gilt der GTO als teuerster und begehrtester Straßen-Ferrari aller Zeiten.