På dette tidspunkt var 365 P2 den ultimative version af Ferrari 250LM. Den havde bilens spaceframe chassis og grundlæggende form. Fra år til år blev karosseri designet opgraderet. Regulativer i 1965 betød at frontruden skulle være unødvendigt høj, hvilket gav P2 Ferrarien et meget specielt udseende. Den konkurrerede sammen med 330 P2, 365 P2 havde en 4,4-liters V12. Bilen var egentlig bestemt for 1965 24 timers Le Mans, hvor to biler deltog, en fra Maranello Concessionaires og en fra North American Racing Team (NART). I racet opnåede #18 NART bilen en 7. plads, mens Maranello Concessionaires bilen måtte udgå med tændingsproblemer. De blev begge slået af den underseedede Ferrari 250 LM.
| Motor | Langsliggende V 12 60°, placeret over baghjul |
| Boring / Slaglængde | 81 x 71 mm |
| Volumen pr. cyl. | 365,86 cc |
| Volumen | 4390,35 cc |
| Kompression | 9,5 : 1 |
| Max. Kraft | 279 kW (380 hk) ved 7200 o/min |
| Kraft pr. L | 87 hk/l |
| Max. Moment | – |
| Ventil styring | 1 overliggende knastaksel pr. cylinder række. 2 ventiler pr. cyl. |
| Brændstof styring | 6 stk. Weber 38 DCN karburatorer |
| Tænding | 1 tændrør pr. cyl. 2 Tændspoler |
| Smøring | Tør sump |
| Kobling | Fler pladet |
| Ramme | Stål rør |
| Forhjuls ophæng | Uafhængige wishbones, fjederben og hydrauliske støddæmpere, anti-roll bar |
| Baghjuls ophæng | Uafhængige wishbones, fjederben og hydrauliske støddæmpere, anti-roll bar |
| Bremser | 4 stk. skiver |
| Gearkasse | 5-trins + bakgear |
| Styring | Tand stang |
| Tank | 140 L |
| Fordæk | 5.50 x 15 |
| Bagdæk | 6.50 x 15 |
| Bil type | 2 sædet Spider |
| Længde | 4260 mm |
| Bredde | 1675 mm |
| Højde | 1040 mm |
| Akselafstand | 2400 mm |
| Bredde mellem forhjul | 1400 mm |
| Bredde mellem baghjul | 1370 mm |
| Vægt | 850 kg (tør) |
| Top hastighed | 300 km/t |
| 0 – 100 km/t | – |
| 0 – 400 m | – |
| 0 – 1000 m | – |
