Βασισμένη στην επιτυχία της δίλιτρης A6GCS/53, η Maserati ξεκίνησε τη δημιουργία ενός νέου αυτοκινήτου με μεγαλύτερο κινητήρα, ικανό να σημειώσει νίκες στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Αυτοκινήτων. Η A6GCS/53 είχε τόσο μεγάλη επιτυχία στις πωλήσεις όσο και στην πίστα που η Maserati ήλπιζε να συνεχίσει αυτή την παράδοση δημιουργώντας ένα αγωνιστικό που ήταν και γρήγορο αλλά και αρκετά εύκολο στη λειτουργία, την οδήγηση και την συντήρηση του από τους πολυάριθμους πελάτες του Ιταλού κατασκευαστή.
Εκείνη την εποχή, ο μεγαλύτερος διαθέσιμος κινητήρας ήταν ο εξακύλινδρος των 2,5-λίτρων που τοποθετήθηκε στην αγωνιστική 250F. Το 1954, ένα μονοθέσιο εξέλιξης με αυτόν τον κινητήρα, αλλά ρυθμισμένος να λειτουργεί με κανονική βενζίνη, αποδείχθηκε αδύναμος για να ανταγωνιστεί τους νεότερους κινητήρες περισσότερων κυβικών των Ferrari και Jaguar. Έγιναν ακόμη προσπάθειες για εξέλιξη του κινητήρα αυξάνοντας την χωρητικότητα του στα 2,8 λίτρα, ο οποίος συνέχιζε να μην είναι τόσο ισχυρός όσο εκείνων του ανταγωνισμού. Καθώς όμως αυτό ήταν το μέγιστο επιτρεπόμενο όριο στα κυβικά, οι μηχανικοί της Maserati αποφάσισαν να τον αφήσουν στα 2,8 λίτρα που ήταν ουσιαστικά μια ελαφρώς μεγαλύτερη έκδοση του κινητήρα των 2,5 λίτρων της 250F.
Τελικά, με κυβισμό λίγο λιγότερο από τρία λίτρα, ο νέος κινητήρας της 300S διατήρησε την ίδια διαδρομή των 90 mm με τον προηγουμένως δοκιμασμένο 2,8 λίτρων, αλλά με μεγαλύτερη διάμμετρο 84 mm. Ο κινητήρας από αλουμίνιο διέθετε διπλούς εκκεντροφόρους πάνω. Στην αρχική του μορφή, ο εξακύλινδρος είχε τρία Weber των 42 mm, ενώ αργότερα τοποθετήθηκαν μεγαλύτερα των 45 mm και δοκιμάστηκε ακόμη και ο άμεσος ψεκασμός καυσίμου. Λειτουργώντας με κανονική βενζίνη, η 300S ήταν ικανό να παράγει αξιόπιστους 245 ίππους, ενώ με τα καρμπυρατέρ των 45 mm, απόδιδε περίπου 260 ίππους.
Με τον κινητήρα υπό εξέλιξη, η προσοχή στράφηκε στη συνέχεια στο πλαίσιο που θα φιλοξενούσε τον τρίλιτρο εξακύλινδρο. Εντελώς μοντέρνο, ήταν ένα περίπλοκο σωληνωτό πλαίσιο, το οποίο συνδύαζε οβάλ και στρογγυλούς σωλήνες μικρής διαμέτρου. Αν και χρονοβόρα στην κατασκευή του, αυτός ο σχεδιασμός του πλαισίου ήταν ελαφρύτερος και ισχυρότερος από ένα κοινό πλαίσιο. Οι πρώτες 300S κατασκευάστηκαν στο εργοστάσιο της Maserati, αλλά αργότερα για την πιο εξειδικευμένη κατασκευή και μελέτη ανατέθηκε στην εταιρεία Gilco του Gilberto Colombo.
Η ανάρτηση αποτελούταν από διπλά ψαλίδια στο μπροστινό μέρος με κάθετα τοποθετημένα σπειροειδή ελατήρια πάνω από τα αμορτισέρ. Στο πίσω μέρος τοποθετήθηκε ένας εξελιγμένος άξονας DeDion, με ένα εγκάρσιο ημιελλειπτικό φύλλο ελατηρίου και υδραυλικούς αποσβεστήρες. Το κιβώτιο ταχυτήτων ήταν τοποθετημένο στην ίδια μονάδα με το διαφορικό, το οποίο πρόσθετε λίγο περισσότερο βάρος στους πίσω τροχούς. Τα μεγάλα ταμπούρα που είχε για το σύστημα πέδησης ήταν αρκετά για να ακινητοποιήσουν την 300S. Όπως και πριν με τα A6GCS/53 και την 250F, έτσι και με την 300S, ο σχεδιασμός και η κατασκευή του αμαξώματος εξολοκλήρου από αλουμίνιο, ανατέθηκε στον Medardo Fantuzzi.
Έτοιμη για την έναρξη του Παγκοσμίου Πρωταθλήματος του 1955, η σχετικά ελαφριά και ευκίνητη 300S αγωνίστηκε και με τα χρώματα της εργοστασιακής ομάδας όσο και από πολλούς ιδιώτες. Τα τρία πρώτα αυτοκίνητα στάλθηκαν αμέσως στις Ηνωμένες Πολιτείες όπου αγωνίστηκαν από τον Briggs Cunningham και τους πελάτες του. Έδωσαν στην 300S ένα πολλά υποσχόμενο ντεμπούτο τερματίζοντας στην τρίτη και την τέταρτη θέση στις 12 Ώρες του Sebring. Δυστυχώς, αυτό ήταν ένα από τα ελάχιστα βάθρα για την νέα Maserati, καθώς τα προβλήματα στο κιβώτιο ταχυτήτων και κάποια ατυχήματα συχνά έδιναν τέλος στην συμμετοχή της 300S. Στο τέλος της χρονιάς, ο Juan Manuel Fangio κατάφερε να κερδίσει ακόμα μια φορά με μια 300S, στο Grand Prix της Βενεζουέλα.
Η εξέλιξη στο εργοστάσιο της Maserati και του Fantuzzi ήταν συνεχής και στις αρχές του 1956, παρουσιάστηκε μια εξελιγμένη, με μακρύτερο ρύγχος για καλύτερη αεροδυναμική με λιγότερη αντίσταση. Εκείνη την εποχή, αυτός ήταν ο ευκολότερος τρόπος για να ανταγωνιστεί κάποιος τους αντιπάλους που αγωνίζονταν με δυνατότερους κινητήρες. Η σεζόν αποδείχθηκε καλύτερη για την 300S, η οποία πλέον προσέλκυε επίσης πολλούς πελάτες από όλο τον κόσμο. Ο Stirling Moss και ο Carlos Menditeguy κέρδισαν τον αγώνα στα 1000km του Μπουένος Άιρες και μαζί με τον Jean Behra, ο Moss κέρδισε επίσης τον διάσημο αγώνα των 1000km του Nürburgring. Η Ferrari κέρδισε τους άλλους τρεις αγώνες κλείνοντας ξανά τη χρονιά ως Παγκόσμιος Πρωταθλητής.
Για να αντιμετωπίσει την έλλειψη ισχύος της 300S, η Maserati πειραματίστηκε επίσης με έναν κινητήρα V12, αλλά τελικά η εξέλιξη του εξακύλινδρου κινητήρα σταμάτησε προς όφελος της εντελώς γρηγορότερης 450S. Έχοντας κατασκευάσει και πουλήσει περίπου 20 αυτοκίνητα, η 300S ήταν σίγουρα μια οικονομική επιτυχία για τη Maserati. Παραμένει σήμερα ως ένα από τα καλύτερα σπορ αυτοκίνητα έχοντας τοποθετημένο τον κινητήρα μπροστά, που αναμφισβήτητα επισκιάστηκε μόνο από το Tipo 60/61 Birdcage που κατασκεύασε η Maserati λίγα χρόνια αργότερα. Αν και ολοένα και πιο πολύτιμα, πολλές 300S ευτυχώς εξακολουθούν να συγκεντρώνονται σε ιστορικά γεγονότα σε όλο τον κόσμο.
