W porównaniu z dotychczas stosowaną jednostką o tej samej pojemności, nowy motor zyskała 50 KM mocy, czyli wzrost o 20 procent. By zwiększyć moc i osiągi, inżynierowie przekonstruowali wał korbowy, tłoki. Zastosowano także turbosprężarkę chłodzoną cieczą, która ma lepszy przepływ powietrza i wyższe ciśnienie doładowania, wynoszące 3 bary. Dzięki temu udało się urwać dodatkowe 0,8 sekundy na przyspieszeniu i teraz ważące prawie dwie tony auto, przyspiesza do „setki” w czasie równo 6 sekund. Wzrosła także prędkość maksymalna z dotychczasowych 244 na 259 km/h. Zmieniono także przełożenia ośmiostopniowej, automatycznej przekładni, uzyskując lepsze przyspieszenie, a przy wyższych prędkościach niższe zużycie paliwa, wynoszące średnio 6,4 litra na 100 kilometrów. Po raz pierwszy w historii Porsche zdecydowało się zastosować w aucie z silnikiem Diesla, kontrolowaną blokadę mechanizmu różnicowego tylnej osi z systemem Porsche Torque Vectoring Plus. Dotychczas opcja ta stosowana była wyłącznie z silnikiem benzynowym. Od chwili rozpoczęcia produkcji Panamery Diesel sprzedało się około 8500 egzemplarzy, co stanowi 15% ogólnego volumenu tego modelu. Nowy silnik zadebiutuje na rynku w styczniu 2014 roku.