Cayenne S Hybrid е с компресорен двигател V6 с обем 3.0 литра от Audi. Това е агрегатът с директно впръскване на горивото и мощност 333 к.с. Той се комбинира с електромотор с мощност 52 к.с., който действа и като алтернатор. Скоростната кутия е автоматична с осем предавки.
Акумулаторът е 38 kW никел-метален тип (NiMH) разположен на мястото на резервната гума под багажника. Според данни от Porsche автомобилът е бил каран със скорост 140 км/час без да бъде използван двигателя V6 с вътрешно горене. Cayenne S Hybrid ускорява до 100 км/час за 6.8 секунди.
От Porsche съобщават, че подобна хибридна система ще бъде монтирана и на новия модел с четири врати Panamera.