En 1963, alors âgé de vingt-cinq ans, Paolo Stanzani est recruté, avec Gian Paolo Dallara et Bob Wallace, par Ferruccio Lamborghini pour rejoindre l'équipe qui va concevoir entre autres la Lamborghini Miura[2].
Paolo Stanzani fut recommandé à Ferruccio Lamborghini par le professeur Morandi dont il était l'assistant à l'université de Bologne[3].
Son premier travail chez Lamborghini consista à assister Ferruccio Lamborghini lors d'une visite au siège de Pirelli à Turin durant laquelle Lamborghini négocia son premier contrat avec Pirelli[4]. En 1968, alors que Dallara quitte le constructeur, il est chargé de concevoir la Lamborghini Countach.
Ferruccio Lamborghini décrivait Stanzani en ces termes : « Stanzani [...] était un grand ingénieur, [...] mais l'un de ceux qui regardent à la dépense. Il réduisait les coûts toujours habilement — partout où il pouvait[5]. »
Par la suite, il travaillera pour Romano Artioli sur le projet de la Bugatti EB110 mais il partira du projet en cours de route laissant sa place à Nicola Materazzi[6].
