Cayenne w tej odmianie rozpędza się do 100 km/h w 5,5 s (o 0,4 s szybciej niż w przypadku starego V8) i osiąga prędkość maksymalną 259 km/h. Wraz z modernizacją pojazdu wprowadzono na rynek wersję S E-Hybrid, która wyposażona jest w możliwość ładowania akumulatorów z gniazdka (plug-in). Pojazd został wyposażony w litowo-jonowy akumulator trakcyjny 10,9 kWh, który w trybie elektrycznym zapewnia zasięg od 18 do 36 km. W stosunku do poprzednika – odmiany S Hybrid; zwiększono moc silnika elektrycznego z 47 do 95 KM, który współpracuje z benzynowym silnikiem V6 o pojemności 3 l i mocy 333 KM. Łączna moc obu układów wynosi 416 KM.
W listopadzie 2014 roku Porsche zaprezentowało odświeżony model Cayenne GTS. Auto ma zapożyczony z modelu Cayenne Turbo pas przedni z dużymi wlotami powietrza, poszerzone nadkola i progi oraz 20-calowe felgi RS Spyder. Pod maską pracuje podwójnie doładowany silnik w układzie V6, pojemności 3.6 l i mocy 440 KM i 600 Nm. Samochód osiąga 100 km/h w 5,2 s i rozpędza się do prędkości maksymalnej 262 km/h.