Ferrari a réagi à la défaite de 1966 en développant une évolution du modèle 330 P3, la 330 P4. Équipé du moteur V12 de 4 litres, le P4 a fait ses débuts avec une victoire spectaculaire aux 24 Heures de Daytona 1967. La 330 P4 a été amenée sur la piste en versions coupé et spyder, exactement comme cela s'était produit avec la P3. Bien que battu à nouveau par Ford au Mans, Ferrari a ramené le titre mondial des constructeurs à Maranello. À la fin de 1967, un autre changement de règlement qui, à partir de 1968, réduit la cylindrée du prototype à 3 litres, met fin à la carrière de la 330 P4.