Запустив в серийное производство Pontiac GTO, корпорация General Motors изобрела новый тип автомобиля - muscle-кар. Этот термин возник спустя много лет для обозначения любой компактной или среднеразмерной машины американского производства, на которую устанавливался мощный двигатель V8 от полноразмерной модели. Pontiac GTO почти единогласно признан первым автомобилем, построенным по такой схеме, а значит, именно с него началась эпоха скорости и спортивного стиля, продолжавшаяся до середины 70-х гг. За это время muscle-кары стали неотъемлемой частью американской культуры. Предлагая своим владельцам максимальную производительность за минимальные деньги, они пользовались огромной популярностью среди молодёжи, родившейся в период послевоенного "беби-бума".

Pontiac GTO появился благодаря главному инженеру Pontiac Division Джону ДеЛореану, а также его подчинённым Биллу Коллинзу и Руссу Джи. Эти люди осмелились нарушить неписаный запрет использовать моторы объёмом свыше 330 куб. дюймов (5.4 л) на моделях класса mid-size, к которым относился Pontiac Tempest второго поколения, введённый в 1964 г. Вероятно, перспектива создания высокопроизводительной модификации учитывалась уже в процессе перепроектирования Tempest, поскольку эта модель была хорошо приспособлена для такого рода экспериментов. Лишившись несущего кузова, коробки передач в одном блоке с задним мостом, гибкого карданного вала, качающихся полуосей и прочих сомнительных инноваций, применённых в первом поколении, она получила отдельные кузов и раму, независимую переднюю подвеску на поперечных рычагах и пружинах, ведущий задний мост на пружинах, просторный салон и вместительный моторный отсек - всё, что необходимо для классического muscle-кара. Ещё одним атрибутом спортивного автомобиля были ковшеобразные передние сиденья, которые ставились только на специальную серию Tempest LeMans. В связи с этим Pontiac GTO поступил в продажу в качестве модификации, официально обозначенной как Pontiac Tempest LeMans GTO. Название "GTO" Джон ДеЛореан украл у Ferrari. Эта аббревиатура расшифровывалась как "Gran Turismo Omologato" и указывала на то, что автомобиль относится к классу GT и сертифицирован для определённого рода соревнований.

Pontiac GTO 1964 г. оснащался двигателем V8 389 объёмом 6364 см3, позаимствованным у полноразмерных моделей Catalina и Bonneville. Он имел типичную для американских моторов конструкцию с чугунным блоком и головками, одним нижним распредвалом и двумя клапанами на цилиндр с приводом от толкателей (OHV). В стандартной версии с одним 4-камерным карбюратором Carter AFB мощность составляла 325 л.с., а в дополнительной с тремя 2-камерными карбюраторами Rochester 2G ("Tri-Power") - 348 л.с. На выбор предлагались три коробки передач: 3-х или 4-ступенчатая механическая с напольным рычагом Hurst и 2-ступенчатая автоматическая Super Turbine 300. Кроме этого, в пакет GTO стоимостью $295 входили более жёсткие пружины и амортизаторы, широкие шины 7.50 х 14" с красной линией, выведенные в стороны двойные выхлопные трубы, два нефункциональных воздухозаборника на капоте, панель приборов из анодированного алюминия и деревянный руль. За доплату можно было заказать самоблокирующийся дифференциал Safe-T-Track с отношением 3.90:1, металлические накладки для барабанных тормозов, сверхпрочный радиатор, усилители руля и тормозов, тахометр на консоли, электрические стеклоподъёмники, электропривод сидений, кондиционер и радиоприёмник. Pontiac GTO был доступен в трёх типах кузова: 2-дверное купе с центральными стойками крыши, хардтоп купе и кабриолет. Оформлены они были так же, как в серии Tempest LeMans, с разделённой на две части чёрной решёткой радиатора и горизонтальными задними фонарями на всю ширину кузова.

В начале модельного года менеджер по продажам Pontiac Фрэнк Бридж настаивал на том, чтобы выпустить Pontiac GTO ограниченной серией из 5000 единиц. Генеральный директор Пит Эстес не поддержал эту идею, и оказался прав: по итогам года компания продала 32450 автомобилей, то есть в шесть раз больше, чем планировала. В это число входили 18422 хардтопа, 7384 купе и 6644 кабриолета. Это был большой успех, и вскоре другие подразделения GM представили собственные muscle-кары на среднеразмерной платформе A-body: Chevrolet Chevelle SS, Oldsmobile Cutlass 442 и Buick Skylark GS.