Der Cayenne S wird angetrieben von einem neuentwickelten 4,0-Liter-V8-Biturbo-Motor mit einer maximalen Leistung von 349 kW (474 PS) und einem Drehmoment von 600 Nm. V8-Motoren stehen für außergewöhnliche Leistung, hohes Drehmoment, vibrationsarmen Lauf und charakteristischen Sound.

Das bei allen Cayenne Modellen serienmäßige PASM ist die elektronische Verstellung des Stoßdämpfersystems. Es regelt aktiv und kontinuierlich die Dämpferkraft, abhängig von Fahrbahnzustand und Fahrweise. Für reduzierte Karosseriebewegungen und damit mehr Komfort auf allen Sitzen. 4 Einstellungen stehen zur Verfügung: "Normal", "Sport", "Sport Plus" und "Offroad".

Die weiterentwickelte adaptive Luftfederung mit volltragenden Luftfederbeinen in 2-Kammer-Technologie erlaubt eine noch größere Spreizung zwischen Komfort und Sportlichkeit bei einem gleichzeitig gleichbleibenden Abrollkomfort. Die Niveauregulierung sorgt für eine konstante Fahrzeuglage. Durch die Höhenverstellung des Fahrwerks kann die Bodenfreiheit je nach Bedarf variiert werden, zum Beispiel im Geländeeinsatz. Auch eine Absenkung des Hecks zum bequemeren Beladen des Gepäckraums ist möglich.

Ob auf dem Fahrersitz oder als Passagier: In einem Porsche soll sich Autofahren nach Sport anfühlen und dennoch großen Komfort bieten. Die Cayenne Modelle schaffen diesen Spagat mühelos: durch das weiterentwickelte Fahrwerk und Technologien, um das Fahrwerk noch besser auf den Verwendungszweck anzupassen - etwa den Geländeeinsatz. Beispiele sind die adaptive Luftfederung, die Porsche Dynamic Chassis Control (PDCC) zur aktiven Wankstabilisierung oder die Hinterachslenkung.

Alle Cayenne Modelle verfügen über eine Bremsanlage mit 6-Kolben-Aluminium-Monobloc-Festsätteln vorn und 4-Kolben-Aluminium-Monobloc-Festsätteln hinten. Die einteilige, geschlossene Bauweise ergibt eine sehr hohe Formsteifigkeit. Der Druckpunkt ist präzise, der Bremsweg beeindruckend kurz.

Im Cayenne E-Hybrid wird die hohe Systemleistung von 346 kW (470 PS) durch die Zusammenarbeit des 3,0-Liter-V6-Turbo-Motors und der neuen elektrischen Maschine mit 130 kW (176 PS) erreicht. Die deutlich gesteigerte Leistung der E-Maschine erlaubt einerseits souveräne Fahrleistungen im E-Modus und andererseits eine stärkere Unterstützung des Verbrennermotors, wie zum Beispiel bei Beschleunigungsvorgängen. Gespeist wird die E-Maschine von der neuen Traktionsbatterie mit 25,9 kW/h.

Die Cayenne E-Hybrid Modelle haben eine neue Batteriegeneration für eine erhöhte elektrische Reichweite. Zudem sorgt eine neue E-Maschine mit 130 kW Leistung für souveräne Fahrleistungen im E-Modus.