เฟอร์รารี่ 126C ได้รับการออกแบบมาเพื่อทดแทน ซีรีส์ 312T ที่ประสบความสำเร็จอย่างสูงแต่ล้าสมัย ซึ่งใช้งานมาตั้งแต่ปี 1975แชสซีพื้นฐานเกือบจะเหมือนกับรถรุ่นก่อนหน้า แต่ เครื่องยนต์ V6 ขนาดเล็กกว่าและแคบกว่า พร้อมระบบอัดอากาศแบบบังคับ ซึ่งเหมาะสมกับ หลักอากาศพลศาสตร์ แบบ ground effectที่จำเป็นต้องมีเพื่อการแข่งขัน (เครื่องยนต์ V12 180° ที่กว้างของรถรุ่นก่อนหน้าขัดขวางการไหลของอากาศที่จำเป็นต่อการสร้าง ground effect ที่มีประสิทธิภาพ) และโดยรวมแล้วเป็นแพ็คเกจที่ดีกว่า ในระหว่างการพัฒนาเครื่องยนต์ เฟอร์รารี่เริ่มทดลองใช้ ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ แบบคลื่นความดันComprex ^{[ 3 ]}ที่จัดหาโดยบริษัทสวิส รถรุ่นนี้ในตอนแรกเรียกว่า 126BBC ตามชื่อของ Brown Boveri Comprex และต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น 126CX ระบบนี้ได้รับการยกย่องจากนักขับว่าให้การขับขี่เหมือนเครื่องยนต์แบบดูดอากาศตามธรรมชาติ แต่มีช่วงกำลังที่ขยายออกไป จึงช่วยขจัดปัญหาอาการหน่วงของเทอร์โบชาร์จเจอร์ อย่างไรก็ตาม ระบบค่อนข้างสูงในรถ และอาจมีการผสมกันของไอเสียและก๊าซไอดี ดังนั้นทีมจึงเลือกติดตั้ง เทอร์โบชาร์จเจอร์ KKK คู่ ซึ่งให้กำลังประมาณ600 แรงม้า (447 กิโลวัตต์; 608 PS)ในรอบคัดเลือก และปรับลดกำลังลงเหลือ550 แรงม้า (410 กิโลวัตต์; 558 PS)ในการแข่งขัน รถที่ติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์เรียกว่า 126CK ^{[ 4 ]}      

เอนโซ เฟอร์รารีได้ว่าจ้างนิโคลา มาเตราซซีในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2522 ให้ทำงานร่วมกับฟอร์เกียรีและโทไมนี ​​โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากประสบการณ์ของเขาเกี่ยวกับระบบเทอร์โบชาร์จใน รถยนต์ Lancia Stratos Gr 5 Silhouette เขาจะนำความรู้ทางเทคนิคมาสู่ทีมเพื่อให้สอดคล้องกับความรู้ที่เรโนลต์ได้สั่งสมมาตลอดเวลา มาเตราซซีจึงมองเห็นข้อดีของระบบคอมเพร็กซ์ แต่ก็มองเห็นปัญหาของมันด้วย และได้เตรียมระบบคอมเพร็กซ์รุ่นที่สองที่มีขนาดเล็กกว่าสองระบบ ขับเคลื่อนด้วยคลัตช์ไฮดรอลิกแทนสายพาน แต่ระบบนี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้ เนื่องจากเทอร์โบชาร์จเจอร์นั้นถือว่าเรียบง่ายกว่าและคุ้มค่าที่จะพัฒนาต่อไป ดังนั้น มาเตราซซีจึงดำเนินการปรับปรุงระบบส่งกำลังในรุ่นต่อๆ ไปเพื่อให้ได้กำลังและความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น^{[ 5 ] [ 6 ]}

รถรุ่น 126CK ได้รับการทดสอบครั้งแรกในรายการอิตาเลียน กรังด์ปรีซ์ปี1980จากการทดสอบพบว่ามันเร็วกว่าแชสซี 312T5 ที่ทีมใช้ในขณะนั้นมาก และจิลส์ วิลเนิฟก็ชื่นชอบมัน แม้ว่าเขาจะมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการควบคุมรถก็ตาม ปัญหาความไม่น่าเชื่อถือของเครื่องยนต์เทอร์โบในช่วงแรกทำให้ความหวังใน การคว้าแชมป์ ปี 1981 ของวิลเนิฟต้องจบลง แต่เขาก็คว้าชัยชนะติดต่อกันในโมนาโกและสเปนรวมถึงขึ้นโพเดียมอีกหลายครั้ง เนื่องจากปัญหาเรื่องการควบคุม รถ 126CK จึงทำผลงานได้ดีที่สุดบนสนามแข่งที่เร็วและมีทางตรงยาว เช่นฮอกเคนไฮม์มอนซาและบัวโนสไอเรสรถคันนี้พิสูจน์แล้วว่าเร็วมาก แต่จิลส์ วิลเนิฟพบว่าการควบคุมรถนั้นยากมาก โดยเรียกมันว่า "แคดิลแล็กสีแดงคันใหญ่"

จากคำบอกเล่าของดิดิเยร์ ปิโร นี เพื่อนร่วมทีมของวิลเนิฟ และฮาร์วีย์ โพสต์ เลทเวท วิศวกรชาวอังกฤษ ซึ่งเข้าร่วมทีมเฟอร์รารีในช่วงกลางฤดูกาล 1981 ปัญหาเรื่องการควบคุมรถไม่ได้อยู่ที่ด้านกลไกของแชสซี แต่เป็นเรื่องอากาศพลศาสตร์ของรถต่างหาก โพสต์เลทเวทกล่าวในภายหลังว่า 126CK "มีแรงกดลงพื้นเพียงหนึ่งในสี่ของวิลเลียมส์หรือบราบแฮมในปีนั้น" อากาศพลศาสตร์ที่ย่ำแย่ของรถ ประกอบกับช่วงล่างที่แข็ง (ทุกทีมในปี 1981 ใช้ช่วงล่างที่แข็งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์) ทำให้รถมีแนวโน้มที่จะลื่นไถลเข้าโค้งก่อนที่แรงกดจากพื้นจะดึงรถกลับเข้าสู่สนามแข่ง ซึ่งส่งผลเสียคือทำให้ผู้ขับขี่ต้องเผชิญกับแรงจีที่มากกว่าวิลเลียมส์ FW07หรือบราบแฮม BT49และทำให้รถมีแนวโน้มที่จะใช้ยางเกินกำลัง เครื่องยนต์มีอาการเทอร์โบแล็ก อย่างมาก ตามมาด้วยกราฟกำลังที่ชันมาก ซึ่งทำให้สมดุลของตัวถังเสียไป แม้ว่าเครื่องยนต์ของเฟอร์รารีจะเป็นเครื่องยนต์ที่ทรงพลังที่สุดในปีนั้น ยิ่งกว่าเครื่องยนต์ของเรโนลต์เสียอีก แต่การที่ขาดแรงกดอากาศอย่างรุนแรงและเครื่องยนต์ที่ทรงพลังอย่างกะทันหัน ทำให้รถคันนี้เป็นคู่แข่งที่น่ารำคาญในการแข่งขัน ที่ สนามเอิสเตอร์ไรช์ริง รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์แบบดูดอากาศธรรมชาติที่มีการควบคุม ที่ดีกว่า 6 คัน ได้วิ่งตามหลังดิดิเยร์ ปิโรนีอยู่หลายรอบ ตามมาด้วยรถอีก 3 คันในเวลาไม่นานหลังจากนั้น อย่างไรก็ตาม ไม่มีคันไหนสามารถแซงได้ง่ายๆ เนื่องจากความได้เปรียบด้านกำลังของเฟอร์รารีบนสนามแข่งออสเตรียที่เร็วมาก แม้ว่ารถจะช้ากว่าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อวิ่งผ่านโค้งกว้างๆ ที่เร็วของสนามแข่งออสเตรียก็ตาม ผู้ชนะในที่สุดอย่างฌาคส์ ลาฟฟิตต์ในรถลิเจียร์ ต้องใช้การแซงที่กล้าหาญและประสบความสำเร็จอย่างมากเพื่อแซงปิโรนีที่โค้งพาโนรามาแรก หลังจากที่ถูกขวางอยู่หลายรอบ จากนั้นอีก 5 คันก็แซงปิโรนีในเวลาต่อมา เหตุการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นที่สนามจารามาในปีนั้นเช่นกัน รถ 4 คันติดอยู่ข้างหลังวิลเนิฟบนสนามแข่งที่แคบและคดเคี้ยว แต่เขาสามารถกันรถเหล่านั้นไว้ได้ด้วยกำลังเครื่องยนต์ที่เหนือกว่าและการยึดเกาะถนนที่ดีพอสมควร สนามโมนาโกและจารามา (ซึ่งช้ากว่า) เป็นสนามแข่งที่แรงกดอากาศไม่สำคัญเท่าการยึดเกาะถนน ดังนั้นเมื่อรวมกับความสามารถอันเลื่องชื่อของวิลเนิฟในการขับรถ ทำให้รถของเขาทำผลงานได้ดีกว่าที่คาดไว้ในสองสนามนี้

การเข้ามาของฮาร์วีย์ โพสต์เลทเวทนำไปสู่การปรับปรุงรถครั้งใหญ่ทันเวลาสำหรับ ฤดูกาล 1982เครื่องยนต์เทอร์โบได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมและปรับปรุงให้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็มีการออกแบบแชสซี ระบบกันสะเทือน และตัวถังใหม่ทั้งหมด โดยใช้แชสซีแบบโมโนค็อกเต็มรูปแบบรุ่นแรกของเฟอร์รารี พร้อมแผงอลูมิเนียมรังผึ้งสำหรับโครงสร้าง ซึ่งทำให้รถรุ่นนี้มีความคล้ายคลึงกับรถของคู่แข่งจากอังกฤษมากกว่ารถ F1 รุ่นก่อนๆ ของเฟอร์รารีตั้งแต่ปี 1962 รถ 126C2 มีขนาดเล็กกว่า คล่องตัวกว่า และมีหลักอากาศพลศาสตร์ที่ดีขึ้นอย่างมาก ทำให้ควบคุมได้ดีกว่ารุ่นก่อนหน้ามาก แม้ว่าเนื่องจากน้ำหนักที่มากขึ้นจากเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ ทำให้มันช้าลงในการเข้าโค้งเมื่อเทียบกับคู่แข่ง วิลเนิฟและปิโรนีทำเวลาได้ดีเป็นสถิติในการทดสอบด้วยรถคันใหม่ และเริ่มต้นฤดูกาลด้วยผลงานที่แข็งแกร่งหลายรายการ แม้ว่าปิโรนีจะประสบอุบัติเหตุครั้งใหญ่ระหว่างการทดสอบที่สนามปอล ริคาร์ด ซึ่งเขาโชคดีที่รอดชีวิตมาได้ รถคันนี้เปิดตัวครั้งแรกที่แอฟริกาใต้ในเดือนมกราคมปีนั้น ซึ่งรถทั้งสองคันต้องออกจากการแข่งขัน และในการแข่งขันกรังด์ปรีซ์ที่ลองบีชในอเมริกาอีก2เดือนครึ่งต่อมา รถคันนี้ได้รับการติดตั้งปีกหลังบางๆ สองอันที่มีลักษณะพิเศษ โดยแต่ละอันมีความกว้างเท่าที่กฎระเบียบอนุญาต แต่ถูกวางเคียงข้างกันและเหลื่อมกันทั้งด้านหน้าและด้านหลัง ทำให้ดูเหมือนเป็นปีกคู่กว้างอันเดียว การกระทำนี้เป็นการใช้ช่องโหว่ของกฎอย่างจงใจเพื่อตอบโต้การกระทำของวิลเลียมส์เกี่ยวกับ "เบรกระบายความร้อนด้วยน้ำ" ในการแข่งขันครั้งก่อนที่บราซิล และเพื่อส่งสารทางการเมืองไปยังองค์กรกำกับดูแล ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสงครามFISA–FOCAซึ่งส่งผลให้วิลเนิฟถูกตัดสิทธิ์จากการแข่งขัน โดยจบการแข่งขันในอันดับที่ 3 จากนั้นก็มาถึงการแข่งขันที่น่าอัปยศที่ซานมาริโนซึ่งหลังจากนั้นวิลเนิฟกล่าวหาว่าปิโรนีไม่ปฏิบัติตามคำสั่งของทีม ผลกระทบจากการแข่งขันครั้งนั้นนำไปสู่การเสียชีวิตอย่างน่าสยดสยองของวิลเนิฟในอุบัติเหตุระหว่างรอบคัดเลือกในการแข่งขันสนามถัดไปที่เบลเยียมซึ่งทำให้ปิโรนีกลายเป็นหัวหน้าทีม เฟอร์รารีไม่ได้ส่งรถคันที่สองลงแข่งขันในสามสนามถัดมา ก่อนที่จะดึงตัวแพทริค แทมเบย์เข้ามาแทนที่วิลเนิฟในที่สุด เขาทำผลงานได้ดีด้วยการขึ้นโพเดียมสามครั้ง รวมถึงชัยชนะในเยอรมนี และจบอันดับที่ห้าในตารางคะแนนสะสม แม้ว่าจะลงแข่งขันเพียงครึ่งฤดูกาลก็ตาม ปิโรนีเองก็เกือบเสียชีวิตในเยอรมนีจากอุบัติเหตุที่คล้ายคลึงกับของวิลเนิฟ ทำให้เส้นทางการแข่งรถของเขาต้องจบลง เฟอร์รารีไม่ได้ส่งรถคันที่สองลงแข่งขันอีกสองสนาม ก่อนที่จะดึงตัวมาริโอ อันเดรตติ เข้ามาแทนในฐานะผู้สืบทอดตำแหน่งของปิโรนี นักแข่งชาวอเมริกันจบการแข่งขันบนโพเดียมเคียงข้างเพื่อนร่วมทีมในการแข่งขันในบ้านของเฟอร์รารี แม้ว่าฤดูกาลจะเต็มไปด้วยความผันผวน แต่เฟอร์รารีก็คว้าแชมป์ประเภททีมผู้ผลิตได้ในปีนั้น รถแข่ง 126C2 ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในระหว่างฤดูกาล โดยมีการทดลองปีกและตัวถังใหม่ และเพิ่มกำลังเครื่องยนต์เป็น650 แรงม้า (485 กิโลวัตต์; 659 PS)ในรอบคัดเลือก และประมาณ600 แรงม้า (447 กิโลวัตต์; 608 PS)ในการแข่งขันจริง แชสซีที่ได้รับการปรับปรุงได้รับการออกแบบและพัฒนาขึ้นในช่วงกลางฤดูกาล ซึ่งนำมาใช้ในการแข่งขันกรังด์ปรีซ์ฝรั่งเศส โดยเปลี่ยนระบบกันสะเทือนหน้าแบบแขนโยกเป็นระบบกันสะเทือนแบบดึงก้านที่ลื่นไหลกว่าและมีอัตราการรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังมีการออกแบบและพัฒนาระบบเกียร์ตามยาวที่บางกว่าเพื่อแทนที่เกียร์ตามขวาง เพื่อส่งเสริมการไหลของอากาศที่ดีขึ้นจากด้านล่างของแผงด้านข้างของแชสซีแบบ ground-effects      

รถแข่งรุ่น 126C3 เปิดตัวครั้งแรกในการแข่งขันบริติช กรังด์ปรีซ์ที่ซิลเวอร์สโตน ในปี 1983 โดยมีแพทริค แทมเบย์ เป็นผู้ขับ ส่วนอาร์นูซ์จะได้ขับ 126C3 ในการแข่งขันครั้งถัดมาที่ฮอกเคนไฮม์ ประเทศเยอรมนี ซึ่งเขาคว้าชัยชนะมาได้ โพสต์เลทเวท ยังคงใช้ปีกหลังขนาดใหญ่ของรุ่น 126C2B และตลอดฤดูกาลนั้นแพทริค แทมเบย์และเรเน่ อาร์นูซ์ สองนักแข่งชาวฝรั่งเศส คว้าชัยชนะรวมกันได้ 4 ครั้ง และต่างก็มีลุ้นชิงแชมป์โลกตลอดปี 1983 แต่ปัญหาความไม่น่าเชื่อถือในช่วงท้ายฤดูกาลทำให้ทั้งคู่พลาดแชมป์ไป อย่างไรก็ตาม เฟอร์รารีก็คว้าแชมป์ประเภททีมผู้ผลิตได้เป็นปีที่สองติดต่อกัน

ในฤดูกาล1984 แม็คลาเรนได้เปิด ตัวรถ MP4/2 ที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่า 126C4 อย่างเห็นได้ชัด และครองความได้เปรียบในปีนั้น 126C4 ชนะเพียงครั้งเดียวในปี 1984 ในการแข่งขันกรังด์ปรีซ์เบลเยียมที่โซลเดอร์ซึ่งเป็นสนามเดียวกับที่วิลเนิฟเสียชีวิตในปี 1982 โดยมิเคเล อัลโบเรโต นักแข่ง ชาวอิตาลี เป็นผู้ขับขี่ และคว้าชัยชนะครั้งแรกให้กับทีม อัลโบเรโตยังทำผลงานได้ดีเยี่ยมด้วยการคว้าตำแหน่งโพลโพซิชั่นเพียงครั้งเดียวของทีมในฤดูกาลนั้นที่โซลเดอร์ สุดท้ายแล้ว เฟอร์รารีจบลงด้วยตำแหน่งรองชนะเลิศในการแข่งขันชิงแชมป์ประเภททีมผู้ผลิต โดยมีคะแนนตามหลังแม็คลาเรนที่ครองความได้เปรียบถึง 86 คะแนน และมีคะแนนนำหน้าโลตัส - เรโนลต์อยู่ 10 คะแนน

แม้ว่าเครื่องยนต์ของ 126C4 จะทรงพลังถึงประมาณ850 แรงม้า (634 กิโลวัตต์; 862 PS)ในรอบคัดเลือก ทำให้มีกำลังเทียบเท่ากับเครื่องยนต์เทอร์โบของBMW , RenaultและHonda (และมีกำลังมากกว่า เครื่องยนต์ TAG - Porsche ของ McLaren ) แต่ตัวรถเองกลับสร้างแรงกดได้น้อยเมื่อเทียบกับคู่แข่งหลัก โดยทั้ง Alboreto และ Arnoux ต่างกล่าวอ้างตลอดทั้งฤดูกาลว่ารถคันนี้ขาดการยึดเกาะ สิ่งนี้ส่งผลต่อความเร็วสูงสุดของรถในสนามแข่งต่างๆ เช่นKyalami , Hockenheim และ Monza เนื่องจากรถถูกบังคับให้ใช้ปีกสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้มีการยึดเกาะ สิ่งนี้เห็นได้ชัดในรอบที่ 2 ที่แอฟริกาใต้ (Kyalami) ที่รถ Ferrari ช้ากว่า รถ Brabham ที่ใช้เครื่องยนต์ BMW ประมาณ 25 กม./ชม. (16 ไมล์/ชม.)บนทางตรงยาวส่วนใหญ่เป็นเพราะแรงต้านที่เพิ่มขึ้นจากการติดตั้งปีกสูง การตั้งค่าปีกที่สูงเกินไปยังส่งผลเสียต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงระหว่างการแข่งขัน โดยนักขับทั้งสองคนมักต้องขับช้ากว่าที่ควรจะเป็นเพื่อให้จบการแข่งขันได้ (การเติมเชื้อเพลิงถูกห้ามในปี 1984 และรถยนต์ถูกจำกัดปริมาณเชื้อเพลิงไว้เพียง 220 ลิตรต่อการแข่งขัน)     

รถแข่งซีรีส์ 126C คว้าชัยชนะ 10 รายการ คว้าตำแหน่งโพลโพซิชั่น 10 ครั้ง และทำคะแนนรวม 260.5 คะแนน