Lancé au printemps 1963, le projet est mené tambour battant et la 250 LM (250 pour la cylindrée unitaire et LM pour Le Mans) est présentée en septembre dans la cour de l'usine de Maranello. Véritable version Berlinette du prototype 250 P, la LM ne se contente pas d'afficher un air de famille plus que prononcé avec celle-ci. Elle en est étroitement dérivée, ce qui explique la rapidité d'exécution du programme. Construite autour du même châssis multitubulaire, elle conserve le même empattement et reprend des suspensions très proches. C'est le pavillon de toit qui constitue la plus grande innovation. Le toit se prolonge vers la poupe et dissimule une lunette arrière verticale.
Côté mécanique, la première LM reçoit le V12 "Colombo" 3 litres de 300 ch, mais les 31 autres voitures produites seront dotées du 275 (3286 cm3), mais conserveront tout de même leur appellation 250.
Accusée d'avoir déjà bien servi les intérêts de Ferrari en accordant l'homologation à la GTO, la CSI doit cette fois tenir compte des intérêts américains. L'arrivée d'un concurrent comme Ford ne peut être prise à la légère ! La LM est bel et bien une toute nouvelle voiture et cette fois Ferrari ne peut user de la ruse qui avait fait passer la GTO pour une simple évolution de la 250 GT... Cette fois-ci, la CSI demeura inflexible même lorsque Ferrari décida d'abandonner la compétition jusqu'à la fin de l'année 64. La 250 LM se voit refuser son homologation en Grand Tourisme.
Malgré cela, la LM poursuit sa carrière sportive et va tout de même se forger un solide palmarès au gré des opportunités et du talent de ses pilotes. En juin 1964, elle décroche sa première victoire internationale aux 12 heures de Reims. Mais plus incroyable, en 1965, Jochen Rindt et Masten Gregory se présentent aux 24h du Mans avec une 250 LM et vont pousser le V12 constamment à 9000 tours au lieu des 7000 prescrits par le manuel! le moteur ne cassera pas et, profitant de la débâcle des prototypes Ferrari et Ford, la LM prend la tête et franchit victorieusement la ligne