Двигатель V8 объемом 4,8 литра, оснащенный двойным турбонаддувом, развивает 550 лошадиных сил, что на 10% (иначе говоря на 50 л.с.) больше, чем у Panamera Turbo. Крутящий момент увеличен с 700 до 750 Нм.Panamera Turbo S, благодаря функции Launch Control, развивает скорость 100 км/ч за 3,8 секунды. Максимальная скорость автомобиля составляет 306 км/ч. При этом показатели расхода топлива остаются умеренными: в среднем 11,5 литра на 100 километров.
Увеличение мощности достигнуто благодаря использованию турбонагнетателя с турбинными колесами из титано-алюминиевого сплава и адаптированному управлению двигателем. Использование инновационного сплава снижает массу агрегата, в результате снижается момент инерции и сокращается время отклика двигателя.Panamera серийно комплектуется системами регулировки динамики движения: система активного подавления кренов кузова Porsche Dynamic Chassis Control (PDCC), система Porsche Torque Vectoring Plus (PTV Plus), усилитель рулевого управления Servotronic, пакет Sport Chrono Turbo, изменяющий настройки ходовой части и привода на наболее спортивный режим.