Pontiac GTO 1964 года и Tempest LeMans 1962–1963 годов — очень разные автомобили: разные платформы, разные силовые агрегаты. Тем не менее, трудно представить себе рождение GTO без предшествующих ему LeMans. Представленный 21 сентября 1961 года вместе с остальной линейкой Pontiac 1962 года, оригинальный LeMans следовал примерно той же схеме, что и Buick Skylark и Oldsmobile Cutlass — два других старших компактных автомобиля General Motors с особыми функциями. Все три, несомненно, были вдохновлены успехом Corvair Monza, который продемонстрировал, что многие потенциальные покупатели компактных автомобилей явно отдают предпочтение спортивным люксовым версиям.
Как и Tempest, LeMans 1962 года выпуска использовал ту же уникальную систему тросового привода Pontiac — поистине занимательную конструкцию. LeMans также предлагал тот же выбор рядных четырехцилиндровых двигателей Tempest и алюминиевых V8 мощностью до 190 л. с.
LeMans отличался интересной внешней отделкой и шикарным интерьером. Ковшеобразные сиденья входили в стандартную комплектацию полностью виниловой кабины Morrokide с элегантной монохромной тематикой, доступной в пяти цветах. В отличие от них, Tempest предлагал многоцветные варианты отделки из ткани и винила. Кузов LeMans выпускался ограниченным двумя вариантами: двухдверным купе и кабриолетом.
В 1963 году Tempest и LeMans получили совершенно новый дизайн: общая длина увеличилась на 13 см и теперь составляла 495 см. В целом, новый облик был гораздо более традиционным для больших автомобилей, но колёсная база осталась прежней — 284 см. LeMans получил эксклюзивную заднюю часть: четыре круглых фонаря Tempest были заменены на полноразмерную металлическую панель с прямоугольными фарами.
В 1963 году Tempest и LeMans были разделены на две отдельные серии, поскольку продажи LeMans занимали всё большую долю в общем объёме продаж. В том году LeMans принесли 61 000 автомобилей из 131 000, проданных в общей сложности Tempest/LeMans. Интерьеры остались практически такими же, как и прежде, но теперь для версий с двухступенчатой автоматической коробкой передач появился напольный рычаг переключения, как у их собратьев с механической коробкой передач (трёх- или четырёхступенчатая). Два типа кузова, купе и кабриолет, сохранились. В отличие от Buick и Oldsmobile, Pontiac никогда не предлагал свой старший компактный автомобиль в кузове хардтоп.
Ещё одним нововведением 1963 года стал новый Pontiac V8 объёмом 5.3 литра мощностью 260 л.с.. За исключением меньшего рабочего объёма, этот мотор был фактически точной копией знакомого Pontiac V8 объёмом 6.4, с тем же ходом поршня, но меньшим диаметром цилиндра.
Pontiac V8 добавил 126 кг к массе Tempest/LeMans, в основном на передние колёса, что привело к неутешительному распределению веса 54/46. Оригинальная платформа Tempest достигла практических пределов мощности и управляемости. Но, к счастью, модель 1964 года представляла собой совершенно иную комплектацию с периметральной рамой, более длинной колёсной базой 285 см и традиционной трансмиссией с задним ведущим мостом и четырёхрычажной подвеской. Новая платформа легко могла выдерживать большую мощность. Инженеры Pontiac Расс Джи, Билл Коллинз и Джон ДеЛореан сразу поняли, что если 326-я модель двигателя помещается под капот, то и 389-я (6.4 литра) тоже, и так родился GTO 1964 года.