Fascynację samochodami Piëch miał we krwi – był wnukiem inżyniera projektanta Ferdinanda Porsche. Swoją karierę zawodową w Stuttgarcie-Zuffenhausen rozpoczął 1 kwietnia 1963 r. jako pracownik działu testowania silników w firmie Dr. Ing. h.c. F. Porsche KG. Po udanym zaprojektowaniu chłodnicy oleju dla wyścigowego modelu 904 oraz 6-cylindrowego wyścigowego silnika o mocy 180 KM, w 1966 r. Piëch został szefem działu testów.
To pod jego przywództwem produkcyjną dojrzałość osiągnął legendarny 6-cylindrowy silnik typu bokser Porsche 911. W 1968 r. Piëch został szefem ds. rozwoju, a trzy lata później przejął odpowiedzialność za obszary techniki i zewnętrznego rozwoju w zarządzie Porsche KG.
Ferdinand Piëch przykładał szczególną wagę do profesjonalizacji wyścigowego działu Porsche, który pod jego kierownictwem osiągnął niezliczone sukcesy w sportach motorowych. W 1969 r. dział ten zaprojektował wyścigowy model 917 – jego liczne triumfy sprawiają, że do dziś uchodzi za jeden z „najskuteczniejszych” samochodów wyścigowych w historii. Pierwsze zwycięstwo 917 w generalnej klasyfikacji Le Mans, odniesione w 1970 r. właśnie pod nadzorem Piëcha, zapoczątkowało nową erę Porsche.
Z uwagi na przekształcenie Porsche KG w spółkę akcyjną i podjęcie decyzji, że członkowie rodzin nie powinni zajmować stanowisk kierowniczych, w 1972 r. Ferdinand Piëch, podobnie jak pozostali przedstawiciele rodziny, opuścił szeregi firmy.
W tym samym roku dołączył do zespołu Audi. Pozostał jednak związany z Porsche jako członek rady nadzorczej, którym był w latach 1981-2015. W 1984 r. Politechnika Wiedeńska przyznała mu doktorat honoris causa w dziedzinie nauk technicznych. W 1999 r. 132 dziennikarzy samochodowych i branżowych ekspertów z 33 krajów przyznało mu tytuł „Samochodowego menedżera stulecia”.