La Ferrari reagì alla sconfitta del 1966 sviluppando un'evoluzione del modello 330 P3, la 330 P4. Equipaggiata col motore V12 da 4 litri, la P4 debuttò con una spettacolare vittoria alla 24 Ore di Daytona del 1967. La 330 P4 fu portata in pista nelle versioni coupé e spyder, esattamente com'era accaduto con la P3. Sebbene sconfitta di nuovo a Le Mans dalla Ford, la Ferrari riportò a Maranello il titolo mondiale costruttori. Alla fine del 1967 l'ennesimo cambio di regolamento che dal 1968 riduceva a 3 litri la cilindrata dei prototipi, pose fine alla carriera della 330 P4.