Fue el primer coche en llevar el emblema Ferrari. El motor V12 estaba diseñado por Gioacchino Colombo (exingeniero de Alfa Romeo) , con alguna contribución de Giuseppe Busso y Luigi Bazzi. Se realizó en versiones Sport y de competición, con tipos de carrocería diferentes pero con chasis y mecánicas prácticamente idénticos. El debut del 125 S en el circuito de Piacenza fue, en palabras del propio Enzo Ferrari, “un fracaso prometedor.” Franco Cortese se vio obligado a retirarse por problemas con la bomba de gasolina cuando lideraba la carrera. En los cuatro meses siguientes el 125 S volvió a los circuitos en 13 ocasiones y ganó seis de estas carreras.

El coche tenía un motor de 1,5 litros, pero esta vez con 12 cilindros, la arquitectura que prefería Ferrari, con un ángulo de 60°, 118 CV a 6.800 rpm, un árbol de levas en cabeza que controlaba dos válvulas por cilindro y tres carburadores Weber 30DCF para conseguir una potencia de 118 CV. La caja de cambios era de cinco velocidades lo que le permitía alcanzar una velocidad máxima de unos 180 km/h.

En cuanto a la estructura, el chasis era de tubos de acero y albergaba una suspensión de doble horquilla con ballestas transversales en la parte delantera y longitudinales en la trasera, donde había un eje rígido. Los frenos eran de tambor hidráulico en las cuatro ruedas.

También este coche marcó el inicio de la tradición, que continuó hasta los años 90, de denominar a los coches con el nombre de su cilindrada (125 cm3 y 12 cilindros en este caso), y se fabricaron solo dos unidades. El primero era un Sport biplaza, de ahí la S en su nombre, mientras que el segundo modelo, llamado 'Competizione', se caracterizaba por una carrocería central 'en forma de cigarro' con guardabarros de moto.

Tras las pruebas realizadas por Franco Cortese, que pasó a la historia como el primer piloto de Ferrari, el 125 S debutó en el circuito de Piacenza el 11 de mayo de 1947 pilotado por el propio Franco Cortese, pero se vio obligado a retirarse por un fallo en la bomba de combustible.

Al desafortunado debut le siguió la primera victoria, el 25 de mayo, en el Gran Premio de Roma, mientras que el 13 de julio, Tazio Nuvolari, al volante de la versión Competizione, ganó 'su' primera carrera en un Ferrari, superando por poco al 125 S de Cortese.

12 de marzo 1947: Sesión de fotos del 125 S, en el patio de la fábrica, incluso sin carrocería. Enzo Ferrari en el chasis 01C y Luigi Bazzi en el chasis 02C