Ferrer, cabeza de serie número cinco, se impuso al undécimo favorito por 2-6, 6-1 y 6-2 en los octavos de final del certamen chino.
El español desplazó del noveno puesto al escocés en la carrera por estar en la capital británica y lo relegó a la décima plaza.
Murray no jugó el Masters la pasada temporada porque estaba recuperándose de una operación de cadera, pese a que había logrado la clasificación.
El británico podría verse obligado a competir en el último momento en Basilea o Valencia para poder pelear por entrar en el evento de fin de temporada.
"Veremos en los próximos días dónde decido ir. Espero poder jugar bien los últimos dos torneos", dijo Murray.
El escocés mostró su frustración rompiendo su raqueta y agarrándose del cuello de la camiseta al caer ante Ferrer, que ha ganado siete de las 13 veces que ha jugado con Murray.
La victoria del español en poco menos de dos horas truncó una racha de dos derrotas seguidas ante el británico, ganador recientemente en el torneo de Shenzen.
Ferrer se encuentra ahora a las puertas del Masters, a 35 puntos del último hombre que por ahora tiene el billete, el canadiense Milos Raonic, que cayó el miércoles en segunda ronda.
"Hoy necesitaba jugar mi mejor tenis", dijo Ferrer. "Por supuesto, Londres es mi objetivo, y el objetivo de Andy. Este partido era muy importante para ambos. Hoy fue una gran victoria".
El español se medirá en cuartos de final con el ganador del duelo entre el número uno del mundo, el serbio Novak Djokovic, y el kazajo Mijail Kukushkin.
También lograron su pase a la ronda de los ocho mejores el checo Tomas Berdych y los franceses Julien Benneteau y Gilles Simon. (DPA)