El 641 era una versión desarrollada de su predecesor, el Ferrari 640 de 1989, diseñado por John Barnard y Enrique Scalabroni. El diseño actualizado de 641 fue supervisado por el ex diseñador de McLaren Steve Nichols luego de que Barnard dejara Ferrari para unirse al equipo de Benetton. El coche fue propulsado por un motor V12 de 3.5 litros, primero con el Tipo 036, y más tarde en San Marino con el 037 actualizado. El V12 tenía una potencia de 680 bhp (507 kW; 689 PS), solo ligeramente por debajo de los 690 bhp (Motores Honda V10 de 515 kW y 700 CV utilizados por McLaren). El coche obtuvo 6 victorias en la temporada 1990 (Prost gana 5 y Mansell gana 1). Al incorporar la caja de cambios semiautomática desarrollada durante la temporada anterior, se vio que el monoplaza era técnicamente avanzado. La aerodinámica se modificó y el chasis recibió una distancia entre ejes ligeramente más larga que su predecesor. El gran golpe de Ferrari fue la firma del actual campeón mundial Alain Prost de McLaren para asociarse con Nigel Mansell. Como tal, Nichols diseñó el monoplaza con el estilo de conducción suave del francés en mente. Se probó un sistema de trompeta de admisión variable en el motor durante toda la temporada, pero no se convirtió en un equipo estándar.