1985 begann die Entwicklung des V12 in Vorbereitung auf seinem Einsatz im neuen Supersportwagen Diablo. Dieser debütierte 1990 mit einem auf 5,7 Liter vergrößerten Hubraum und einer Leistung von 492 PS bei 6800 U/min. In seiner VT-Version, die 1993 vorgestellt wurde, war der Diablo der erste Lamborghini-Supersportwagen, der auch als Allradversion erhältlich war. Der Diablo SV-R hingegen wurde für den Einsatz in der Super Sport Trophy entwickelt, die als Rahmenrennen bei den 24 Stunden von Le Mans 1996 debütierte. 32 Diablo SV-R nahmen am bis dato größten Rennprogramm von Lamborghini teil, bevor 2009 der Super Trofeo ins Leben gerufen wurde.
Der Diablo GT von 1998 war effektiv das erste Diablo-Modell, das die Stilelemente der zweiten Generation aufwies, die 1999 auf den Markt kam. Er brachte weitere wichtige technische Verbesserungen für den Motor mit sich. Besonders erwähnenswert ist die Einführung einer individuellen Drosselklappe für jeden Zylinder, eine Entscheidung, die von dem Wunsch diktiert wurde, die Gasannahme zu verbessern. Diese Änderung war nicht nur bedeutsam, sondern auch zukunftsweisend: Eine ähnliche Technologie wird im neuen Huracán GT3 zum Einsatz kommen, der im Jahr 2023 bei Rennen an den Start gehen wird.
