O Panamera S é equipado com um motor V8 de 4.8 litros naturalmente aspirado e equipado com o sistema de injeção direta de combustível (DFI); VarioCam Plus e um coletor de admissão variável. Isso significa 400 cavalos de potência a 6.500 rpm, e um torque máximo de 500 Nm entre 3.500 e 6.500 rpm.

No Panamera S - com tração traseira e câmbio manual - aceleração de 0 a 100 km/h é feita em 5,6 segundos; atingindo uma velocidade máxima de 285 km/h. Com o sistema opcional Porsche Doppelkupplung (PDK), a aceleração passa a impressionantes 5,4 segundos de 0 a 100 km/h; e velocidade final de 283 km/h.

Graças à transmissão PDK e ao gerenciamento de tração Porsche (PTM), o Panamera 4S acelera de 0 a 100 km/h em apenas 5,0 segundos; e alcança uma velocidade máxima de 282 km/h.