Эта машина стала известной с момента показа её прототипа на Всемирной выставке 1967 г. в канадском городе Монреале, в честь которого она и была названа. Благодаря признанию большого количества автолюбителей через три года концепт-кар с незначительными изменениями поступил в серийное производство.

Основанием для новой модели послужила ходовая часть Alfa Romeo Giulia Sprint. Среди прочего к ней относилась подвеска: независимая с двойными поперечными рычагами, винтовыми пружинами и гидравлическими телескопическими амортизаторами спереди и жёсткая ось с винтовыми пружинами и коаксиальными амортизаторами сзади. Задние колёса приводились в движение с помощью самоблокирующегося дифференциала и 5-ступенчатой коробки передач ZF. На всех колёсах стояли дисковые самовентилируемые тормоза с четырёхпоршневыми суппортами. 14-дюймовые колёсные диски Campagnolo, сделанные из сплава алюминия и магния, обувались в шины Michelin размерностью 195/70.

На прототипе использовался 4-цилиндровый двигатель от Giulia, установленный по центру. Для спортивного автомобиля такого класса его мощности оказалось недостаточно, поэтому серийная версия оснащалась мотором V8 DOHC, созданным на основе гоночного 2-литрового силового агрегата от Alfa Romeo Tipo 33. Объём цилиндров составлял 2593 см3 с углом развала 90°, диаметр цилиндра и ход поршня - 80х64.5 мм. Блок и головки были выполнены из алюминиевого сплава, имели по два клапана на цилиндр и систему смазки с сухим картером. Топливо поступало в цилиндры посредством механического непрямого впрыска SPICA и двух электронасосов Bosch. Машина расходовала от 14 до 25 л. на 100 км и оборудовалась бензобаком ёмкостью 63 л. Двигатель обеспечивал мощность 200 л.с., раскручиваясь до 7000 об/мин - неслыханный показатель для V8 в то время.

Переднемоторное купе 2+2 Alfa Romeo Montreal во многом похоже на среднемоторный суперкар Lamborghini Miura, особенно в профиль. Это объясняется тем, что над дизайном обеих машин работал Марчелло Гандини из ателье Bertone, под руководством Джорджетто Джуджаро. Наибольший интерес представляет передняя часть автомобиля с утоплеными сдвоенными фарами, частично прикрытыми выдвижными рассеивателями. На капоте расположен воздуховод NACA, предназначенный не для направления воздуха к двигателю, а для прикрытия выпуклости. Горизонтальные вентиляционные отверстия в задней стойке не выполняли никаких функций, кроме стилистической. Заднее стекло служило в качестве крышки багажника.

Отделка интерьера была выполнена из качественных материалов, комфортные кожаные сиденья с ремнями безопасности имели спортивный вид. На приборной панели выделялись два больших циферблата (спидиметр и тахометр), а по центру консоли находились магнитола, кнопки электростеклоподъёмников, вентиляции и кондиционера, а также прикуриватель.

Модель выпускалась без изменений на протяжении шести лет. За это время было построено только 3917 автомобилей. Alfa Romeo Montreal продавалась плохо, в основном из-за высокой цены (стоила дороже, чем Jaguar E-Type или Porsche 911) и сложности в ремонте. Ни одна машина не поступила на рынки США и Канады, так как не соответствовала принятым там экологическим нормам.