Il progetto per la sua realizzazione prende inizio nel 1962. Ferruccio Lamborghini intendeva presentarla al Salone di Torino dell'ottobre 1963, era quindi necessario iniziare al più presto i lavori di progettazione e costruzione, tant'è che senza aspettare che la costruzione del nuovo stabilimento a Sant'Agata Bolognese terminasse convocò il designerFranco Scaglione che, con il suo assistito Giorgio Prevedi[senza fonte], si mise subito all'opera per la realizzazione del progetto della 350 GTV.
Basandosi su un disegno concepito da Scaglione viene progettata la carrozzeria, senza badare alle finiture e alla qualità dell'assemblaggio. L'anteriore avveniristico è caratterizzato da due fari a scomparsa, una grossa nervatura divide in due il cofano, è presente un'apertura a sviluppo orizzontale per l'aria, il simbolo della casa, già adottato dai trattori Lamborghini, è posto nella parte destra del cofano, appaiato alla firma di Ferruccio. Il posteriore è invece squadrato, in netto contrasto con la parte anteriore.
La vettura a trazione posteriore ha una frizione monodisco a secco e un cambio a 5 rapporti. Notevolmente meno vibrante e rumoroso era il differenziale rispetto alle vetture Ferrari della stessa epoca: era infatti questo il problema riscontrato da Ferruccio nella Ferrari 250 che quotidianamente da buon imprenditore guidava, e che, portato al cospetto di Enzo Ferrari dallo stesso Ferruccio, aveva causato una lite tra i due e la decisione di quest'ultimo, secondo la leggenda, di creare da sé la sua supersportiva.