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Son moteur, développé par l'ingénieur Vittorio Bellentani à partir de celui de la Maserati 250F de 2.5L. (taux de compression réduit de 12:1 à 9.5:1, pour être utilisé avec un carburant usuel sur route), sera également utilisé sur la 350S, et sur la future GT 2+2, la Maserati 3500 GT. Il nécessite trois carburateurs Weber, initialement 42DCO3, ultérieurement 45DCO3.
Une structure dite en treillis est utilisée pour le châssis, au lieu de celle tubulaire du modèle 250F. La carrosserie en aluminium est due à Medardo Fantuzzi, et les freins à tambours en alliage sont identiques à ceux de la 250F, de même que la suspension.
L'essieu arrière est de type DeDion, et la boîte de vitesses à quatre rapports est transversale, avec deux chaîne axées sur les arbres à cames.
Après l'accident de Guidizzolo en 1957, les derniers exemplaires ont été exclusivement écoulés aux États-Unis.
Giulio Alfieri a renoncé à tenter d'adapter la voiture avec une injection d'essence. Développée avec un nouveau moteur V12, celle-ci a donné lieu au modèle 350S.
La voiture dispute des courses officielles de Sportscars régulièrement jusqu'au milieu des années 1960 à travers le monde, et notablement encore alors sur le circuit d'Interlagos (dernières apparitions en 1971, pour des courses d'endurance).
Mark Knopfler, du groupe Dire Straits, possède une 300S qu'il utilise parfois lors d'évènements vintage et de courses historiques.