330 GTS debuterede i Oktober ved 1966 Paris Auto Show. Dens 3967 ccm V-12 var en udvikling af motoren brugt i 400 Superamerica, sammen med en 5-trins gearkasse gav den masser af kræfter over et bredt område. Kun 100 eksemplarer blev lavet før modellen blev opgraderet med en 4,4 liter motor i 1968.

Produktions år1966 – 1968
Produktion100
MotorType 209 60º V12, SOHC med 2 ventiler pr. cyl. 3 Weber 40 DFI karburatorer
Volumen3967 ccm
Boring77 mm
Slaglængde71 mm
Kompression8,8:1
Effekt223,7 kw / 300 hk ved 7000 o/min
Moment325,4 nm ved 5000 o/min
Karosseri / ChassisStål
BremserServo assisterede skiver
StyringSnegl-snekke
Gearkasse5-trins