Несмотря на положительные отзывы о базовой модели 350 GT, Ламборгини знал, что потенциал двигателя V12 не исчерпан. В 1965 году диаметр цилиндров 3,5 литрового V12 увеличили с 77 мм до 82 мм, подняв и объем мотора до 4 литров, также поднялась степень сжатия с 9.5 до 10.2.