Pour la Formule 1, la cylindrée passe à 2,4 l.

La F1 de 1958 s'appelle la Dino 246. Avec cette voiture, Mike HAWTHORN remporte le Championnat du Monde.

La structure de ce moteur V6 allait être à la base du V6 de la Stratos et des V8 des FERRARI 308, 328, 348, ...

Les voitures de Formule 1 utiliseront des moteurs de 1,5 l de 1961 jusqu'à la fin 63. Puis en 64, on voit le retour du V8 puis du V12.

Néanmoins, la vie du moteur V6 continue sur les voitures de sport. D'ailleurs, ce moteur obtient de meilleurs résultats que le V8 ou V12 (attribution du Championnat d'Europe de la Montagne par Ludovico Scarfiotti sur une 196SP en 1962). La 246SP remporte la Targa Florio de 1961 et 1962, ainsi que les 1000 km du Nürburgring en 1962.

Le Dino V6 refait son apparition en 1965 sur la 166P de sport-compétition. Le moteur fait 1,6 l, possède 4 arbres à came en tête et trois carburateurs Weber double corps. Plus tard dans la saison, la cylindrée est montée à 2l. La 166P remporte le Championnat européen de la montagne. La même année, une vesrion monoplace de la voiture est crée avec le Dino passé à 2,4 el pour les courses spécifiques de Tasmanie, mais le programme est arrété suite à l'accident du pilote pressenti, John SURTEES, en épreuve CanAm.

En 1966 apparaît la Dino 206S en sport compétition, ainsi qu'un modèle monoplace dérivé de celle-ci, qui sera utilisée en Formule 2 et lors des épreuves de Tasmanie.

A partir de 1967, le règlement de la F2 oblige à utiliser des moteurs fabriqués au moins à 500 exemplaires sur une période de 12 mois consécutifs. Pour FERRARI, ce volume de production n'est pas possible. Un accord va être trouvé avec FIAT pour la production de ces moteurs, FIAT utilisant une version à bloc en fonte pour une nouvelle voiture de sport : la FIAT Dino.