Alla metà degli anni '70 tutti gli sforzi della Ferrari in campo sportivo vennero rivolti sulla F1. Il 1976, in particolare, costituì probabilmente l'anno più oscuro in termini di GT racing: per la prima volta nella sua storia la Ferrari lasciò i suoi clienti senza assistenza sportiva, tanto che in quell'anno nessuna vettura partecipò alla 24h di Le Mans. Tuttavia, in quello stesso anno, si dette inizio alla produzione della 512BB, la vettura che prese il posto della 365 GT4 BB (da cui discende, condividendo con quella l'impostazione concettuale e buona parte della componentistica) e che rimase in produzione sino al 1984, quando la sua versione dotata di iniezione elettronica venne rimpiazzata dalla Testarossa.
La nuova sigla identificativa ruppe la consuetudine della Ferrari di riferirsi alla cilindrata unitaria del propulsore, continuando il tema iniziato con la serie delle Dino, che prendeva in considerazione la cilindrata totale e il numero di cilindri, mentre BB stava per berlinetta boxer. Le linee a cuneo della carrozzeria, che è di Pininfarina, sono estremamente simili a quella del modello precedente e presentano solo piccole modifiche (lo spoiler sul musetto, gli sfoghi per l'aria sulla chiusura del vano motore, le prese d'aria tipo NACA sulle fiancate) che, tuttavia, la rendono ancor più elegante e migliorano anche il raffreddamento del propulsore.
La caratteristica di maggiore interesse della 512 BB è, però, il motore, un 12 cilindri posto in posizione centrale-posteriore. Non si tratta in effetti di un vero boxer, ma di un motore a V di 180°, perché le bielle non impiegano un singolo supporto per ciascuna, ma sono montate a coppie sul medesimo supporto. I pistoni, per ciò si muovono nella stessa direzione e non l'uno contro l'altro, come avviene nei boxer propriamente detti come quello Porsche.
L'innovativo propulsore, in effetti già utilizzato nella 365 con la medesima configurazione ma con una cilindrata inferiore, deriva direttamente dall'esperienza della Ferrari nella massima Formula, con il motore 3 litri progettato dall'Ing. Forghieri nel 1969 con l'obiettivo di abbassare notevolmente il baricentro della vettura. La definizione che ne dette l'ingegnere è appunto quella di “12 cilindri piatto” o “12 cilindri con le bancate a V di 180 gradi”. Sulla 512 BB il motore (F 102 B 000) ha una cilindrata di 4942 cm3 e sviluppa 360 cv a 6800 giri/min rendendola, all'epoca, una delle auto di serie più veloci del mondo, nonostante si tratti del primo motore di Maranello costretto ad adattarsi a una severissima normativa anti-inquinamento, quella americana, che costringe all'aumento di cilindrata rispetto a quello della 365 per fornire la medesima potenza a un regime di giri inferiore, offrendo, nel contempo, maggior coppia e fluidità di funzionamento.
Si narra che Villeneuve utilizzasse l'ultima evoluzione della 512 BB per spostarsi dalla sua casa di Montecarlo a Maranello preferendola all'elicottero perché, a suo dire, i tempi di viaggio sarebbero stati identici … ovviamente con lui alla guida.
L'Assistenza Clienti della Ferrari, sulla grande richiesta che pervenne dagli acquirenti, lavorò dal 1978 a una versione racing della 512 con il cosiddetto “Le Mans Kit” che aumentava a 460 bhp la potenza e riduceva il peso a 1230 kg., migliorando nel contempo il sistema frenante della vettura. Il risultato fu la 512 BB Competizione.
La Berlinetta Boxer ebbe, però, una carriera nelle competizioni che andò dai tardi anni settanta alla metà degli anni ottanta, principalmente grazie al concessionario per gli Stati Uniti Luigi Chinetti. Dalle prime vetture modificate, Chinetti riuscì a convincere la Casa a sviluppare una versione da corsa, la 512 BB LM, che fu costruita dalla Ferrari Assistenza clienti di Modena. La carrozzeria di questa vettura era completamente diversa da quella del modello di serie e fu sviluppata nella galleria del vento di Pininfarina. Le macchine furono realizzate per i clienti privati in due piccole serie, e non furono mai impiegate ufficialmente dalla squadra Ferrari. Il loro territorio di caccia principale fu la categoria GT a Le Mans, dove i migliori risultati ottenuti furono una vittoria nella categoria IMSA, un quinto posto assoluto nel 1981 e una sesta piazza assoluta nel 1982.
In conclusione, la 512 BB, di cui furono realizzati 929 esemplari, è una vettura che, nonostante i risultati sportivi non eccezionali e che chiarirono definitivamente quanto difficile fosse divenuto competere ai livelli più alti dell'endurance con una vettura proveniente dalla produzione e senza una partecipazione diretta del reparto corse, può a ragione essere definita comunque un'auto di grande importanza, perché - a prescindere dalla sua bellezza - rappresenta, quale immediata evoluzione della 365, una delle svolte costruttive epocali della Ferrari, con lo spostamento del propulsore alle spalle del pilota e il cambiamento nella configurazione della V dei cilindri.