El Ferrari 296 GTS es un descapotable biplaza que comparte todos los elementos mecánicos con el 296 GTB: un sistema de impulsión híbrido enchufable con 829 caballos, una caja de cambios automática de doble embrague con siete relaciones y tracción en las ruedas posteriores. No reemplaza a ningún modelo de la gama Ferrari.

El techo del 296 GTS está compuesto de dos piezas rígidas y su accionamiento está completamente automatizado. Necesita 14 segundos para completar su funcionamiento (tanto de plegado como de desplegado) y se puede accionar a velocidades de hasta 45 km/h. Tras los asientos hay una luneta escamoteable de cristal que hace las veces de cortavientos y que, según Ferrari, «garantiza un confort óptimo cuando el techo está abierto, incluso a altas velocidades».

El motor de combustión del sistema híbrido es uno de gasolina con seis cilindros en uve, 3,0 litros de cilindrada y 663 caballos de potencia. Las dos bancadas de cilindros forman un ángulo de 120 grados, que es mucho, y gracias a ello, Ferrari ha podido instalar dos turbocompresores justo en el medio de ambas (son del especialista IHI y pueden girar a 180 000 rpm). El sistema de inyección trabaja a una presión máxima de 350 bares, que igualmente es un dato muy elevado.

Ferrari dice que aunque el motor tiene solo seis cilindros (un número poco habitual en la marca), ha trabajado de manera intensa para que el sonido sea excitante, «combinando armónicamente dos características que suelen ser contrarias: la intensidad del turbo y la armonía de las notas de alta frecuencia del V12 atmosférico». 

El motor eléctrico, al que Ferrari denomina MGU-K (Motor Generator Unit-Kinetic), tiene 166 caballos y está situado entre el motor de combustión y la caja de cambios. El embrague es el encargado de desacoplar los dos motores para que el coche se pueda impulsar utilizando únicamente el eléctrico. La batería de alta tensión tiene 7,45 kWh de capacidad y permite que el 296 GTS pueda recorrer 25 kilómetros en modo eléctrico, los mismos que en el 296 GTB. Ferrari no da tiempos de carga (ni potencia) para la misma.

El 296 GTS es capaz de acelerar de 0 a 100 km/h en 2,9 segundos, de 0 a 200 km/h en 7,6 s y alcanzar los 330 km/h. Son unos datos prácticamente idénticos a los de la variante con carrocería cerrada (es 0,3 s más lento acelerando hasta 200 km/h; en el resto de mediciones es igual) y mejores que los de un Lamborghini Huracan EVO Spyder, que es mucho menos potente y no tiene ningún tipo de hibridación.

El sistema híbrido tiene varios programas de funcionamiento que se pueden seleccionar desde un mando llamado eManettino: eDrive (funcionamiento en modo eléctrico), Hybrid (modo híbrido; el sistema determina qué motor o motores utiliza), Performance (el motor de combustión siempre está encendido para mantener la batería con carga) y Qualify (prioriza el máximo rendimiento). Adicionalmente, como en cualquier otro Ferrari, hay otro mando (Manettino) que se encarga de modificar todos aquellos elementos que influyen en la dinámica del coche: motor, caja de cambios, ayudas electrónicas o suspensión, entre otros. 

El peso en seco del 296 GTS es de 1540 kilos, un dato bajo en términos generales (más aún teniendo en cuenta que tiene un sistema híbrido) pero superior al del 296 GTB (en este es de 1470 kilos). Lo que no cambia es el reparto de pesos, que sigue siendo del 40,5 % en el eje delantero y del 59,5 % en el trasero. Las llantas son de 20 pulgadas y llevan unos neumáticos en medidas 245/35 delante y 305/35 detrás.

Como en el 296 GTB, el 296 GTS tiene un alerón activo en la parte posterior que, según Ferrari, está inspirado en el del LaFerrari. Sirve para aumentar el apoyo aerodinámico, no para reducir la resistencia aerodinámica, y puede generar 360 kilos de fuerza descendente cuando el coche circula a 250 km/h. 

Opcionalmente, Ferrari ofrece el paquete Assetto Fiorano, que incluye unos amortiguadores distintos (no son magnetoreológicos como los de serie), unos neumáticos de mayores prestaciones (Michelin Pilot Sport Cup2R), muchas piezas rediseñadas y fabricadas en materiales ligeros y algunos detalles de diseño distintivos. Está diseñado para obtener el máximo rendimiento en circuito.