Pour la saison de Formule 1 de 1967, le 312 fut modifiée en profondeur, avec des roues en alliage de magnésium à cinq rayons de Campagnolo et l'utilisation de fibre de verre pour la carrosserie qui supportait un poids minimum de 530 kg. La puissance passe à 390 chevaux et la culasse à 48 soupapes est montée au Grand Prix d'Italie pour une puissance maximale d'environ 410 chevaux. La voiture sera conduite par Chris Amon, Mike Parkes, Ludovico Scarfiotti et Lorenzo Bandini, mort lors du GP de Monte-Carlo. Au cours de la saison, quatre troisièmes places seront remportées par Chris Amon, mais aucune victoire. Ferrari se placera cinquième dans la classification constructeurs avec 20 points.