Через два года после появления Mondial 8 Феррари решил, что его купе с задним расположением двигателя 2+2 недостаточно мощное, поэтому в 1982 году представил Mondial Quattrovalvole.
Как следует из названия, эта модель поставлялась с двигателем с четырьмя клапанами на цилиндр вместо двух. Камера сгорания была основана на той, что использовалась в автомобилях Формулы-1 начала 80-х, и теперь машина развивала более удобные 240 л.с.

Визуально Mondial Quattrovalvole почти не отличается от первой модели, за исключением красных головок двигателя и настоящего слова «Quattrovalvole», написанного на его задней части. Построено 1145 единиц.