En 1965, Carroll Shelby ya se había establecido a sí mismo y a su nombre como la marca de rendimiento estadounidense de facto, con autos como el 289 y el 427 Cobra derrotando regularmente a la competencia en pistas y semáforos de todo el mundo. Así que volvió su atención al Ford Mustang.
Ford quería convertir su ya popular coche de caballos en un respirador de incendios, y Shelby hizo precisamente eso. Comenzó con 2+2 fastbacks blancos equipados con el 289 V8 de alto rendimiento con una potencia nominal de 271 caballos de fuerza, luego los masajeó con un colector de admisión de gran altura de aluminio, carburador Holley de cuatro barriles, cabezales Tri-Y y un sistema de escape dual glasspack para producir 306 caballos de fuerza y 329 pies-libras de torque. Un Borg Warner de cuatro velocidades puso esa potencia en las ruedas traseras, y el coche de 2.800 libras podía correr a 60 millas por hora en unos 6,5 segundos, con un extremo superior de 126 millas por hora. Los asientos traseros fueron reemplazados por un estante de fibra de vidrio, y todos los GT350 fueron equipados con campanas de fibra de vidrio y franjas azules en el panel de balancín. Las franjas gruesas de carreras en el centro de la carrocería eran opcionales, al igual que las ruedas mágicas Cragar.
El frenado fue cortesía de los discos Kelsey-Hayes en la parte delantera y los tambores en la parte trasera, y el automóvil estaba suspendido por brazos desiguales, resortes helicoidales y una barra antivuelco en la parte delantera, con un eje trasero activo, resortes de múltiples hojas y amortiguadores de tubo en la parte trasera.
Una variante «R», el GT350 más raro y potente, producía 350 caballos de fuerza, pesaba 75 libras menos y contaba con un tanque de combustible ampliado (34 galones vs.18) para carreras. Con cabezales especiales, una suspensión súper resistente, neumáticos de carreras y más, se ofreció solo en 1965.
Para 1966, los gt350 venían en una paleta exterior más amplia, con automóviles azules, rojos, verdes y negros. Los sutiles cambios en el cuerpo incluyeron palas de freno laterales funcionales y una ventana especial en el panel del cuarto trasero, mientras que se puso a disposición una transmisión automática de tres velocidades SelectShift. Los primeros en la lista de opciones era un sobrealimentador Paxton, que le daba al GT350 potencia estratosférica. Solo un puñado de autos estaban tan equipados.
La producción especial para 1966 incluyó alrededor de mil autos de alquiler GT350H para Hertz Corporation. La mayoría eran negros con rayas doradas.
En 1967, los Mustang y, por lo tanto, los GT350 aumentaron tanto en tamaño como en peso, así como en concesiones a la comodidad interior. Los cambios notables incluyeron dos faros delanteros de luces altas montados en el centro de la parrilla, una pala de capó más grande y palas de freno laterales, palas en el cuarto trasero para aumentar la ventilación interior y un alerón en la cubierta trasera.
Para 1968, Carroll Shelby había perdido gran parte de la autonomía que había disfrutado al crear el GT350, ya que Ford se había involucrado más en el proceso de toma de decisiones. Para empezar, la producción cambió de Shelby American en California a Michigan, donde los autos se construirían junto con Mustangs de producción estándar. Ford también se hizo cargo de todo el marketing y la publicidad.
Las palas de aire gemelas adornaban el borde de ataque del capó, pero la noticia más importante fue la introducción de un modelo GT350 convertible, que presentaba una barra antivuelco incorporada. Todos los GT350 ahora utilizaban el V8 302-ci de Ford, pero era una versión muy reducida y la potencia se redujo a unos 250 CV. Mientras que el sobrealimentador Paxton seguía siendo una opción, los GT350 tenían menos rendimiento y más comodidad, con opciones como aire acondicionado, transmisión automática, ventanas tintadas, dirección inclinada y más disponibles para los compradores.
Los gt350 vieron su último año de producción en 1969. Los Mustangs regulares recibieron un rediseño completo ese año, y Ford lanzó sus propias versiones calientes del coche: el Boss 302 y el Mach 1. Los GT350 fueron equipados con otro nuevo V8, el 351 Windsor, que produjo 290 CV. Algunos modelos incompletos de 1969 se terminaron en 1970 y se les dieron números de serie de 1970, aunque esos automóviles son para todos los efectos modelos de 1969.
Hoy en día, la Shelby GT350 sigue siendo una máquina de rendimiento icónica, que se distingue fácilmente de otros Mustangs tanto por su rendimiento como por su valoración.