À l'occasion de l'édition 2013 du Salon de Francfort, Porsche présente une évolution de la Panamera Diesel qui reçoit un moteur de 300 ch tout à fait nouveau. Côté moteur, on a une fois encore affaire à un V6 de 3l de cylindrée. La puissance en hausse de 50 ch, ou 20%, par comparaison avec celle de son devancier est à la base de performances sensiblement supérieures. Ainsi, le 0 à 100 km/h est abattu en 6 secondes, soit huit dixièmes de seconde de moins, et la vitesse de pointe passe de 244 km/h à 259 km/h.

Pour la première fois, la Panamera Diesel se voit équipée de série du Porsche Vectoring Plus (PTV Plus), qui assure une redistribution variable du couple entre les roues du train arrière en combinaison avec un verrouillage transversal régulé du train. À cela s'ajoute une nouvelle mise au point de la boîte de vitesses et du châssis.