Le capot moteur du Cayenne Turbo dissimule un moteur V8 à refroidissement par eau avec suralimentation biturbo. À partir de l’année-modèle 2005, une augmentation de la puissance est proposée sur le Cayenne Turbo I, pour offrir 50 ch de plus que sur le Cayenne Turbo I sans augmentation de la puissance.
Au cours de l’année-modèle 2006, Porsche présente son modèle phare, le Cayenne Turbo S.