Ferrarin ensimmäinen auto vuonna 1966 koostui 3,3-litraisesta V12-moottorista, joka otettiin Ferrari 275P2 -urheiluautojen prototyypeistä, muutettiin 3000cc:ksi ja asennettiin F1-alustalle. Nimitys "312", jota käytettiin useissa myöhemmissä autoissa, osoitti "3"-litraisen, "12"-sylinterisen moottorin. Moottori oli melko painava, ja alhaisen kapasiteetin vuoksi alhaisempi teho ja erityisesti vääntömomentti. John Surtees ajoi tätä vehjettä epäonnistuneesti Monacossa, - kun Lorenzo Bandini ajoi Ferrari Dinoa 2,4-litraista V6:ta. Surtees voitti toisen kisan, vuoden 1966 Belgian Grand Prix'n.
Vuoden 1964 mestari jätti kilpailun managerin Eugenio Dragonin kanssa. Ferrari oli Fordin painostuksen alainen urheiluautojen kilpailuissa, ja F1:n pyrkimykset olivat jonkin verran laiminlyödyt. Mike Parkes korvasi Surteesin, joka meni Maseratin moottoreilla varustettuun Cooperin, ja lopetti kuljettajakilpailun toisena. Ferrarin Ludovico Scarfiotti voitti myös vuoden 1966 Italian Grand Prix -kilpailun Monzassa, joka auttoi Ferraria pääsemään toiseksi valmistajien mestaruudessa.