Avec le Cayenne S Diesel, c'est son modèle diesel le plus puissant que commercialise Porsche. Son 8 cylindres de 4,2 l biturbo développe 382 CV et un couple maximal de 850 Nm. Le nouveau modèle phare diesel accélère de 0 à 100 km/h en 5,7 s et revendique une vitesse de pointe de 252 km/h. Pourtant sa consummation n'est en moyenne que de 8,3 l/100 km, à quoi correspondent des émissions de CO2 de 218 g/km. Ces valeurs remarquables sont notamment à mettre sur le compte de la fonction automatique « Stop-Start » dont est doté le nouveau modèle.
L'association de la transmission intégrale PTM et du potentiel magistral du moteur font également du Cayenne S Diesel la solution idéale lorsqu'il s'agit de tracter une remorque de bateau ou un van pour chevaux et de manoeuvrer ces attelages. Même en exploitant pleinement la masse maximale tractable de 3,5 t, le Cayenne S Diesel possède encore des réserves. Il se distingue aussi en tant que champion des longues distances : doté du réservoir de 100 l disponible en option.
Extérieurement aussi, le nouveau diesel est un Cayenne S à part entièr. Ainsi, le système de freinage adapté à la puissance de la motorisation est reconnaissable aux étriers argentés. Les lamelles noires de la partie avant soulignent les larges prises d'air. Comme pour le Cayenne Diesel, la mention « diesel » sur les deux ailes avant indique le principe de fonctionnement du moteur V8. Le monogramme du modèle sur le hayon l'identifie comme étant un Cayenne S. La versionl sera commercialisé en janvier 2013 et le prix de base est de 80.223 euros TVAC.
