Il cuore di ogni Porsche è il suo motore. La parte posteriore dei nuovi modelli 911 GTS racchiude un motore boxer biturbo a 6 cilindri da 3 litri che eroga una potenza di 331 kW (450 CV). La coppia massima di 550 Nm è disponibile da 2.150 a 5.000 giri/min. Il propulsore sviluppa 22 kW (30 CV) in più rispetto alla 911 Carrera S e 15 kW (20 CV) in più rispetto al modello GTS precedente rispettivo con motore aspirato. Questo incremento di potenza è stato possibile grazie al turbocompressore riprogettato e ad un aumento della pressione di sovralimentazione. I risultati: migliore capacità di ripresa, maggiore accelerazione e velocità massima superiore. Rispetto agli attuali modelli S, tutti i modelli 911 GTS accelerano da 0 a 100 km/h in 0,2 secondi in meno. La vettura che detiene il primato è la 911 Carrera 4 GTS Coupé con PDK nella modalità Sport Plus: l'accelerazione standard in partenza da fermo avviene in soli 3,6 secondi. La velocità massima dei modelli GTS si lascia alle spalle la tacca dei 300 km/h. Il modello Coupé con cambio automatico e trazione posteriore raggiunge la velocità massima più elevata della gamma, che si attesta a 312 km/h (4 km/h in più rispetto ai modelli S simili).

Ma non è finita qui: la gamma GTS coniuga elevata potenza in accelerazione con eccellente dinamica trasversale. La 911 Carrera GTS con pneumatici di serie percorre l'anello nord del Nürburgring, con le sue 73 curve e un tracciato lungo 20,83 chilometri, in soli 7:26 minuti. Di conseguenza, questa vettura è 12 secondi più veloce rispetto al modello precedente e 4 secondi più veloce rispetto all'attuale 911 Carrera S.

Inoltre, con l'introduzione dei modelli GTS, Porsche propone i nuovi pneumatici sportivi UHP (Ultra High Performance) omologati per la guida su strada. Per gli attuali modelli 911 questi pneumatici sono disponibili nei centri Porsche e le loro caratteristiche principali, ossia la mescola, il profilo e la profondità delle scanalature del battistrada, sono state progettate appositamente per garantire maggiori prestazioni. Gli pneumatici UHP consentono di registrare tempi sul giro costantemente veloci, più a lungo. Così equipaggiata, la GTS impiega 4 secondi in meno per completare l'anello nord del Nürburgring. Nel formato da 20 pollici, gli pneumatici dell'asse anteriore misurano 245/35 e quelli dell'asse posteriore 305/30.

Alle prestazioni di una GTS non contribuisce soltanto la mera potenza, ma anche il sound del motore. L'impianto di scarico sportivo, con terminali centrali verniciati in nero, conferisce al motore boxer un sound accattivante e inimitabile. Un sound dal timbro rauco in fase di accelerazione al numero massimo di giri e i brevi colpi di gas della funzione di accelerazione intermedia automatica inclusa nelle modalità Sport e Sport Plus producono il tipico sound della 911. Tramite l'interazione appositamente concepita tra motore e controllo delle valvole di scarico nonché l'impiego ridotto dei materiali di isolamento, i modelli GTS hanno un sound ancora più emozionante. Questo sound tipico accentua ulteriormente il carattere sportivo della vettura.

Ciononostante, la gamma GTS continua a essere caratterizzata dai bassi consumi: a fronte dell'elevata potenza, la 911 Carrera GTS con PDK, ad esempio, consuma solo 8,3 l/100 km secondo il NEDC. Tale valore garantisce emissioni di CO₂ pari a soli 188 g/km.

In tutti i modelli 911 GTS la potenza viene trasmessa all'asse posteriore tramite il cambio a sette rapporti di serie. Come optional è disponibile il cambio a doppia frizione Porsche Doppelkupplung (PDK) a sette rapporti. Il PDK combina l'elevata efficienza meccanica di un cambio manuale con il comfort di un cambio automatico. I rapidi cambi di marcia senza interruzione della forza di trazione, insieme a un leggero eccesso di coppia nei programmi sportivi, migliorano i valori dell'accelerazione e consentono tempi sul giro ancora più veloci. Contemporaneamente, la differenziazione ottimale e la strategia di cambiata migliorano l'efficienza.

Pratico e di serie per i modelli GTS, l'interruttore Mode integrato sul volante del Pacchetto Sport Chrono consente di selezionare i diversi programmi di guida: Normal, Sport, Sport Plus e Individual. Se nella vettura si attiva la modalità Sport, la risposta del motore è ancora più immediata. In questo programma di guida, il PDK è impostato per fornire tempi di innesto molto brevi e punti di cambiata ottimali per la massima accelerazione. Il cambio scala prima nella marcia inferiore e raggiunge un regime più elevato in tale marcia. Al passaggio a una marcia inferiore si attiva automaticamente un'accelerata intermedia. Nella modalità Sport Plus queste caratteristiche sono ancora più marcate e orientate a raggiungere le massime prestazioni. In questa modalità la funzione Launch Control consente partenze degne di una vettura da corsa. Nelle vetture dotate di PDK, è possibile attivare la funzione "Sport Response" tramite l'apposito pulsante. Il motore e il cambio vengono predisposti per una fulminea erogazione di potenza, ovvero a una risposta massima per circa 20 secondi.