En 2009, salió a la luz el Cayenne Diesel, el primer vehículo del catálogo Porsche con este tipo de motor. El motor diésel de 6 cilindros en V disponía de una potencia de 240 CV.
Con su depósito de 100 litros y un consumo medio de 9,3 litros por cada 100 kilómetros, el Cayenne Diesel tenía una autonomía de hasta 1000 kilómetros.