A végeredmény lenyűgöző teljesítményt produkál: magas és állandó hajtóerőt, alacsony és közepes sebességtartományban. A sportautó legnagyobb sebessége 275 km/h. Kézi kapcsolással és a középen elhelyezett motorral, a Cayman S 5,4 másodperc alatt gyorsul nulláról 100 km/h-ra. A Porsche VarioCam Plus rendszerének alkalmazásával, amely folyamatos vezérműtengely-állítást és változó szelepvezérlést tesz lehetővé, a Cayman S 340 Nm forgatónyomatékot produkál 4.400-as és 6.000-es fordulatszám között. A VarioCam Plus
rendszerrel ezt megelőzően csak a 911-es széria rendelkezett. Az erőátvitelt egy rövid és precíz kapcsolású, a Boxster S-ből átvett és továbbfejlesztett hatfokozatú váltó szolgálja. A Cayman S a már ismerős ötfokozatú Tiptronic S automata váltóval is rendelhető, amely a kormánykeréken található billentyűk használatával sportos sebességváltást tesz lehetővé. A Tiptronic S váltót kifejezetten a sportkupéhoz alakították át, egy új elektronikus és hidraulikus vezérlőegységgel.
A Cayman S már első látásra tipikus Porsche. Ugyanakkor egyedülálló tervezésének köszönhetően különbözik a Boxstertől és a 911 Carrerától. A karosszéria első részét az ovális fényszórók és a sajátos légbeömlő nyílások teszik hangsúlyossá. A ködfényszórókat az első légbeömlőkbe integrálták, igazodva a Porsche jelenlegi tervezési filozófiájához. A frontrész egyediségét és dinamizmusát az alacsonyan húzódó felső szélvédő perem és a markáns tetővonal teszi hangsúlyossá. A Porsche Cayman S karakteres sziluettjét az új kupé íveknek és a nagy tengelytávolságnak köszönheti, továbbá a lágyan szélesedő hátsó résznek és az oldalsó ablakoknak, amelyek erősítik az övvonal merész kontúrjait. A modell hátsó részét a nagy csomagtér-ajtó, az erőteljesen megrajzolt lökhárító és a – meghatározott sebesség felett – automatikusan előbújó szárny határozza meg.
A csomagtér-ajtó nagy nyitási szélességgel rendelkezik, megkönnyítve a berakodást a 260 literes csomagtérbe. A hátsó csomagtartó, az első, 150 literes poggyásztároló rész és a további rekeszek együttesen biztosítják, hogy a kétüléses autó igazán praktikusnak mondható. Az alumínium karosszéria a nagy nyomtávval sportos, dinamikus megjelenést kölcsönöz a járműnek, amely alapfelszereltségként 18 colos abroncsokat kapott. A Porsche Stability Management (PSM) menetstabilizáló elektronika szintén az alapfelszereltség része, a karosszéria kiemelkedő szintet képvisel a vezetési dinamika és az aktív biztonság terén.
A Porsche Active Suspension Management (PASM) lengéscsillapító vezérlő rendszere opcióként rendelhető. Ez a rendszer 10 milliméterrel lesüllyeszti a karosszériát és automatikusan az adott útviszonyokhoz igazítja a lengéscsillapítókat. Az autó vezetője a normál és a sportos programok közül választhat a középkonzolon található kapcsoló segítségével.