После дебюта прототипа Lamborghini 350 GTV на Туринском автосалоне 1963 г. весь мир узнал о том, что у Феррари появился серьёзный соперник. Ферруччо Ламборгини рассматривал новую марку как выгодный бизнес-проект, и к моменту завершения строительства завода в Санта-Агате нанятая им команда конструкторов уже разработала первую серийную модель. В отличие от Феррари, Ламборгини не любил гонки и не собирался отправлять свои машины участвовать в каких-либо чемпионатах. Именно поэтому он поручил приспособить гоночный мотор V12, построенный Джотто Биццаррини, для использования в дорожных условиях. Биццаррини отказался переделывать свой шедевр, за что был отстранён от проекта. На смену ему пришли не менее талантливые инженеры: Джан Паоло Даллара, Паоло Станцани и Боб Уоллес. Вместе они внесли ряд изменений в конструкцию шасси и ходовой части 350 GTV.

Чтобы сделать 3.5-литровый двигатель V12 DOHC более дешёвым в производстве, надёжным и долговечным, потребовалось заменить систему смазки с сухим картером на обычную, снизить степень сжатия, отказаться от дорогостоящих материалов и установить 6 стандартных карбюраторов Weber. В результате мощность агрегата составила 280 л.с., но этого было достаточно, чтобы разогнать машину до 254 км/ч. Мотор соединялся с 5-ступенчатой механической коробкой передач ZF и передавал крутящий момент на задние колёса через дифференциал Salisbury. Как и прототип 350 GTV, серийная Lamborghini 350 GT получила трубчатую раму прямоугольного сечения, полностью независимую подвеску на двойных поперечных рычагах и пружинах и дисковые тормоза Girling с сервоприводом на всех колёсах. Несмотря на увеличение колёсной базы с 2450 до 2550 мм, автомобиль остался двухместным.

Подготовка производственной версии 350 GTV заняла 5 месяцев, и в марте 1964 г. она была представлена на Женевском автосалоне. Внешне Lamborghini 350 GT отличалась от концепт-кара плавными линиями кузова, более широкой решёткой радиатора и фиксированными фарами овальной формы вместо всплывающих. Кузов суперкара изготавливало ателье Carrozeria Touring по фирменной технологии Supperleggera, из алюминиевых панелей, приваренных к трубчатому каркасу. Высокая стоимость Lamborghini 350 GT не помешала Ламборгини за два года продать 122 экземпляра (120 купе и 2 кабриолета). Впоследствии на смену 350 GT пришла Lamborghini 400 GT с двигателем большего объёма. 

В 1965 г. дизайнер Эрколе Спада спроектировал для Lamborghini 350 GT эксклюзивный кузов фастбэк с усечённым хвостом. Ателье Zagato построило два таких автомобиля, один из которых был представлен на Лондонском автосалоне. Позже он попал в Австралию и был перекрашен с белого в красный цвет, но на конкурсе элегантности Pebble Beach 2006 г. появился в оригинальном состоянии. Второй экземпляр остался на заводе для тестирования и был уничтожен в результате ДТП.