Una ulterior demostración de esta elasticidad operativa e ínstrumental se consiguió en el período 1951-1952, al crear el modelo 500 de Fórmula 2, primer coche en la historia de Ferrari que rompía la tradición, al utilizar un motor de 4 cilindros en vez del de 12 cilindros, al que se había recurrido ininterrumpidamente hasta entonces.

La construcción de este coche, que iba a proporcionar una serie impresionante de victorias, se decidió por 2 motivos principales: prepararse, con un motor dotado de mayor par motor, para la nueva Fórmula 1 de 1954, que limitaba la cilindrada a 2.500 cc y buscar nuevos caminos en Fórmula 2, donde Ferrari, desde 1948, había logrado buenos resultados con un 12 cilindros (14 victorias y 8 segundos puestos) que en 1951 fue modificado notablemente (doble árbol de levas en cabeza, puente de De Dion).

Aunque no era el más potente ni el mas ligero de los coches de Fórmula 2, el modelo de 4 cilindros fue el más brillante. Su bajo consumo, los óptimos frenos derivados de los del monoplaza de 4.500 cc y el buen equilibrio general que se advertía por el moderado desgaste de los neumáticos, le permitían cubrir totalmente la distancia de un Gran Premio sin efectuar detenciones en box.

Debido al notable par de su motor, con el que por vez primera en la historia del automovilismo deportivo, se alcanzaron 100 CV/1 en un motor de admisión atmosférica (este mismo resultado se había obtenido ya con motocicletas), se pudo renunciar al cambio de 5 marchas y substituirlo por uno de 4.

El excelente rendimiento del modelo 500 de Fórmula 2 resultó confirmado por el promedio obtenido por Farina en Nurburgring (Gran Premio de Alemania) en 1953 (más de 135 km/h). Esto no lo habían conseguido ni siquiera Caracciola con el Mercedes 5660 en 1937 ni Ascari con el Ferrari 4500 en 1951. Además, la construcción de aquel modelo se reveló muy oportuna, puesto que en 1952 y 1953, debido a la carencia de monoplazas de 1.500 o de 4.500 cc acentuada por la retirada de Alfa Romeo, el Campeonato Mundial de Conductores se disputó con coches de Fórmula 2. Alberto Ascari logró conquistar el correspondiente título y 16 victorias de un total de 3 1 obtenidas por el coche de 4 cilindros, del que se construyeron 12 unidades, 6 de ellas incorporadas al equipo oficial.

En 1952 se emprendió la producción de coches de Gran Turismo propiamente dichos y, después de la colaboración con carroceros diversos, inició la misma con Pininfarina, resultando muy activa y con interesantes técnicas, siendo la primera producción el 212 Inter, un cabriolet de 2 plazas para cuya realización hubieron de resolverse numerosos pro blemas originados por el tipo de bastidor (tubular) en relación a la carrocería. A continuación salió la versión coupé, también de 2 plazas, y en 1953 el spider 375 America, la primera barqueta construida por Pininfarina para Ferrari. Más exactamente, el programa comercial se inició con el 195 Inter (con el mismo motor de 2.341 cc del coche vencedor de las Mil Millas de 1950). Le siguieron el 212 Export (2.562 cc) y su versión spider con motor de 2.715 cc denominada 225 S.

Los motores cedidos por Lancia

De 1951 a 1953, hasta la entrada en vigor de la nueva Fórmula 1, Ferrari construyó 21 tipos diferentes de motores con preponderancia de las de 12 cilindros que, aunque se modificaron todos eran originarios del 125 GT. Son de recordar en este período las victorias de Villoresi, Braceo y Marzotto en las 3 ediciones de las Mil Millas. Los años 1952 y 1953 fueron excepcionales para Ferrari, que conquistó el Campeonato Mundial de Conductores, con Alberto Ascari y el Campeonato Mundial de Marcas, instituido en 1953.

Hasta entonces la marca de Maranello se había creado un nombre en el ámbito mundial, a pesar de haber conservado la estructura inicial. Efectivamente, los trabajadores que en 1947 eran 241, a finales de 1953 alcanzaban la cifra de 269, mientras que la producción había pasado de 3 a 57 unidades. Una ulterior prueba de la extraordinaria capacidad creadora de la marca tuvo lugar en el período 1954-1960, en que los Grandes Premios se rigieron por una Fórmula que incluía coches con motores de admisión atmosférica hasta 2.500 cc o sobrealimentados hasta 750 cc

Ferrari enfrentó esta Fórmula con un monoplaza, el 625 de Fórmula 1, accionado por un motor de 4 cilindros derivado del de Fórmula 2 (1952-1953) y que por vez primera, a título experimental, se había montado en un coche alineado en el Gran Premio de Bari, donde Taruffi logró la tercera posición. 

En el Gran Premio de Siracusa de 1954 se le confió a González un nuevo coche, el 555 de Fórmula 1, denominado Squalo por los 2 vistosos depósitos laterales colocados entre los ejes, a fin de que las variaciones del nivel de gasolina modificaran lo menos posible el reparto de pesos. Asimismo, este monoplaza utilizaba un motor de 4 cilindros ligeramente diferente del correspondiente al 625. El Squalo 553 fue creado como Fórmula 2 (2.000 cc) y debutó en el Gran Premio de Italia en 1953, confiado a Maglioli y Carini.

El escaso rendimiento del monoplaza 625 de Fórmula 1 y del 555, utilizados al principio de la temporada de 1954, hizo necesaria la construcción de un nuevo motor (100 x 79,5 mm) mixto, constituido por el monobloque del 625 y la culata del 555; debutó en una carrera en Ruán, con M. Hawthorn al volante. Un 625 de Fórmula 1 de este último tipo, conducido por González, ganó el Gran Premio de Gran Bretaña, batiendo a los Mercedes en su segunda salida en la temporada. El Squalo, con Hawthorn, se adjudicó el Gran Premio de España en Barcelona.

En 1955 y con un 625 S modificado, Trintignant venció en el Gran Premio de Mónaco. Este coche concluyó su carrera en el Gran Premio de Gran Bretaña, y el Squalo, convertido en Supersqualo a consecuencia de las importantes modificaciones realizadas en el invierno de 1954-1955 (nuevo bastidor, además de un depósito trasero suplementario de los laterales), disputó aquel año su última carrera: el Gran Premio de Italia. A los inconvenientes técnicos que habían aconsejado un retorno al motor de 4 cilindros primitivo (94 x 90 mm), se sumó el abandono de las filas de Ferrari de pilotos notables, como Ascari y Villoresi que se marcharon a Lancia a principios de 1954.

La generosa decisión de Lancia, después de la muerte de Ascari acaecida en mayo de 1955, de interrumpir la actividad deportiva y poner a disposición de Ferrari todo su material de competición, permitió a esta última estar en condiciones de disponer de un monoplaza, el 8 CL, que podía ser utilizado, bien conservando los característicos depósitos externos laterales, bien incorporándolos a la carrocería.

Juan Manuel Fangio, que había pasado a formar parte del equipo Ferrari, logró en 1956 su cuarto título mundial y el tercero para la marca. También en el año 1957, el coche base de Fórmula 1 fue el modelo de 8 cilindros de Lancia-Ferrari, modificado en las suspensiones delanteras (muelles helicoidales en lugar de los de ballesta) y en el bastidor (substitución de los tubos de sección pequeña por otros de mayor diámetro). El motor sufrió diversas modificaciones, como la eliminación de la junta de culata, ensamblando la culata al bloque. Además, desde la primera carrera europea de la temporada, fueron suprimidos los depósitos laterales. Sin embargo, este motor ya había cumplido su misión y se pensó reemplazarlo por uno de 6 cilindros en V Dino (diminutivo de Alfredino, el hijo de Enzo Ferrari muerto en junio de 1956 que colaboró con el ingeniero Lampredi en diseño), que entró en funcionamiento aquel año-. Aumentando progresivamente la cilindrada (1.500, 1.800, 2.200 y 2.417 cc) el nuevo 6 cilindros fue alcanzando su forma casi definitivamente hacia finales de la temporada, debutando en Fórmula 1 en el Gran Premio de Marruecos celebrado en Casablanca.

Sometido a ulteriores modificaciones, cambiando tanto el ángulo entre las 2 bancadas (60 o  65º) como la cilindrada (de 2.417 cc a 2.497 cc este motor fue utilizado hasta el cambio de la Fórmula 1 (1960). Con un 256, Mike Hawthorn ganó el Campeonato Mundial de Conductores en 1958. De este período (1955) fue también un motor bicilíndrico, el 252 de Fórmula 1 que se pensaba utilizar en circuitos «lentos», como el de Montecarlo, pero que en realidad no fue más allá de los estudios experimentales.