Präsentiert am Pariser Salon im Oktober 1994, schliesst der F512 M die zehn Jahre zuvor mit dem Testarossa eröffnete Modellreihe ab. Das «M» für Modificata kündigt eine tiefgreifende Überarbeitung des 512 TR an: feststehende Scheinwerfer unter Glasabdeckung anstelle der Klappscheinwerfer, neu gezeichnete Motorhaube mit zwei NACA-Lufteinlässen, glatte Heckpartie und vier runde Rückleuchten. Bis 1996 in nur 501 Exemplaren gebaut, bleibt er die seltenste der drei Varianten und der letzte Serien-Ferrari mit zentral eingebautem Zwölfzylinder-Boxermotor.
Unter der Heckhaube erhält der 4,9-Liter-Boxermotor Titan-Pleuel, geschmiedete Kolben und ein höheres Verdichtungsverhältnis: 440 PS gegenüber 428 PS beim 512 TR. Das Fahrwerk zieht nach, mit leichteren Koni-Dämpfern, Aluminium-Radnaben und innenbelüfteten, gelochten Bremsscheiben mit ABS-Unterstützung. Das manuelle Fünfganggetriebe erhält überarbeitete Synchronringe und eine geänderte, präzisere Schaltung. Am Steuer behält der F512 M die imposante Statur der Familie, zeigt sich jedoch bei entschlossener Fahrweise lebendiger.