Dal punto di vista ingegneristico la F355 Berlinetta rappresentò un passo avanti rivoluzionario rispetto alle auto precedenti. Sebbene a livello meccanico fosse basata sulla 348, il suo motore era stato modificato molto. L’innovativo V8 a cinque valvole per cilindro, con una cilindrata che passava da 3,4 a 3,5 litri, erogava una potenza in termini di cavalli per litro che nessun altro motore aspirato poteva raggiungere (con i suoi 380 CV superava nettamente anche i 300 CV della 348). Era dotato di bielle in titanio derivate dalla Formula 1, pistoni forgiati in lega leggera, albero motore piatto e un carter secco. A regime massimo era capace di raggiungere gli 8500 giri/min e l’innovativo design a cinque valvole per cilindro migliorava l’aspirazione. Era di gran lunga il V8 migliore che Ferrari avesse mai realizzato fino a quel momento. E anche il più armonioso.