296 GTB使用全新120° V6引擎，足以媲美品牌屡获殊荣的V8汽缸引擎和V12汽缸引擎，最大输出功率达663 cv，配以输出功率为122千瓦（167cv）的电动机。这是首台搭载6缸引擎的跃马公路跑车，综合输出功率高达830 cv，提供非凡性能以及震撼人心的美妙声浪。
新车命名沿袭了法拉利历来的车型命名传统，将总排量（2.992 l）、汽缸数目与GTB（Gran Turismo Berlinetta）缩写进行组合。V6引擎不仅是296 GTB心脏，还将V6带进崭新时代，其深深植根于法拉利70余年来在赛车运动中创造的成功经验。
首款法拉利V6引擎采用65°夹角结构，并率先应用于1957年1500cc Dino 156 F2单座赛车。在随后的1958年，更大排量的动力版本搭载于采用前置引擎布局的Sport Prototype车型（196 S和296 S）以及F1赛车（例如246 F1赛车）。同年，246 F1赛车协助车手迈克·霍索恩（Mike Hawthorn）赢得了F1车手世界冠军头衔。