A Cayenne-sorozatban most első ízben alkalmazható együtt az acélrugózás a Porsche aktív felfüggesztés-menedzsment (Porsche Active Suspension Management; PASM) rendszerének csillapítás-szabályzásával. E kombináció mindeddig csak a Porsche sportkocsik kiváltságának számított.
A Cayenne GTS mély benyomást keltő menetteljesítményeiért a megnövelt teljesítményű, nyolchengeres, közvetlen benzinbefecskendezéssel (DFI) működő atmoszférikus erőforrás felel. A megnövelt és átdolgozott szívórendszer révén a 4,8 literes aggregát névleges teljesítménye 6.500 percenkénti fordulatszámnál immár 405 LE (298 kW), 500 newtonméter maximális forgatónyomatékát 3.500-as percenkénti fordulatnál adja le. A szériakivitelhez tartozó sportkapcsoló segítségével a vezető a motor, az automatikus sebességváltó és a különböző szabályozórendszerek karakterisztikáit célzottan sportosabbra hangolhatja.
A V8-as motor nyomatékát a Cayenne S modellekben is széria hatfokozatú manuális sebességváltó továbbítja. A jármű mozgékonyságának további fokozása érdekében a 3,55:1 arányú végáttételt az új Cayenne GTS számára 4,1:1-re rövidítették. A hajtónyomaték optimális elosztásáról a négy kerék irányába, az állandó összkerékhajtással működő Porsche Vonóerő-szabályzó rendszer (Porsche Traction Management; PTM) gondoskodik. A PTM például nagysebességű sávváltáskor vagy síkos útfelületen haladva fokozza jelentősen az aktív biztonságot.
A magasabb motorteljesítmény és a rövidebb áttételezés különösen agilis menettulajdonságokat kölcsönöz a Cayenne GTS számára: a manuális váltóművel szerelt kivitel mindössze 6,1 másodperc alatt gyorsít fel álló helyzetből 100 kilométer/órás tempóra, csúcssebessége 253 kilométer/óra. A 80-ról 120 kilométer/óráig mért rugalmassági értékre a legfelső alatti sebességfokozatban csupán 6,6 másodperc adódik.
Az opcióként rendelhető légrugózás a Porsche aktív felfüggesztés-menedzsment (PASM) rendszerével együtt a Porsche Dinamikus Futómű-szabályzásával (Porsche Dynamic Chassis Control; PDCC) kombinálható. A két aktív stabilizátornak köszönhetően kanyarokban a karosszéria oldalirányú dőlése csaknem teljes mértékben kiegyenlítődik. A PDCC az irányíthatósági tulajdonságokat és a menetkényelmet egyaránt javítja. További lehetőségként a hatfokozatú „Tiptronic S” váltómű sportos hangolású kapcsolási karakterisztikával is rendelkezésre áll.
A sportos stílusú Cayenne GTS már az első pillantásra is azonnal felismerhető. Eleje és hátulja a Cayenne Turbo modellével megegyező, míg a mindkét oldalon 14 milliméterrel kidomborodó sárvédő-szélesítések révén a Cayenne GTS a sorozat legerőteljesebb megjelenésű tagjává lép elő. A GTS mindemellett 24 milliméterrel mélyebbre süllyesztett karosszériával készül, mint a Cayenne S. Az új modell 21 colos „Cayenne Sport” keréktárcsákra szerelt 295/35 méretű gumiabroncsokon gördül.
A Cayenne GTS vezetője és első utasa új, elektromos állítású, 12 irányban állítható sportülésekben foglalhat helyet, amelyek nagyobb oldalpárnákkal rendelkeznek. A hátsó ülést kifejezetten e sportmodell számára fejlesztették ki, s határozott „egyes ülés-kialakítás” jellemzi. A Cayenne GTS ennek ellenére akár öt személy számára is kényelmes helyet kínál, az osztva lehajtható hátsó ülésnek köszönhetően pedig komolyabb szállítási feladatok ellátására is alkalmas.
