Источником движения Cayman S служит 3,4-литровый 6-цилиндровый оппозитный двигатель с непосредственным впрыском бензина (DFI) и VarioCam Plus. Его показатели: 239 кВт (325 л.с.) при 7400 об/мин. Максимальный крутящий момент: 370 Нм при 4500 – 5800 об/мин. При этом новый Cayman S с 6-ступенчатой МКПП выполняет разгон с места до 100 км/ч за 5,0 с и достигает максимальной скорости 283 км/ч. Еще более спортивными выглядят эти показатели с опциональной PDK: 4,9 с при разгоне с 0 до 100 км/ч и 281 км/ч максимальной скорости. В сочетании с опциональным пакетом Sport Chrono разгон до 100 км/ч Cayman S выполняет всего за 4,7 секунды.