L’introduction d’une version S pour le Cayenne n’était pas une surprise, mais l’introduction d’une version S-Diesel pour le plus gros SUV Porsche était, en quelque sorte, inattendue.
En 2012, les principaux concurrents allemands sur le marché du Cayenne étaient le BMW X5 et la Mercedes-Benz Classe ML. Tous deux proposaient de puissants moteurs diesel, le moteur de prédilection des clients européens. Mais Porsche ne pouvait pas trop rester derrière eux et, à partir de 2012, il proposa une version S pour le diesel.

La deuxième génération est venue avec une carrosserie plus légère et un nouveau style pour l’avant, qui ressemblait à la Panamera. Le capot était également similaire à la berline Porsche 4 portes. Sur les ailes avant, le badge chromé «diesel» a été installé. À l’arrière, le Cayenne S Diesel arborait le même badge Cayenne S que sa version essence. Les deux larges sorties d’échappement à l’arrière et le becquet de toit rehaussent l’allure dynamique.

L’intérieur est doté des mêmes équipements que le Cayenne S. Il s’inspire de la gamme Panamera. Il a repris le volant et les boutons de la version essence S. La console centrale comportait une unité PCM avec un système de navigation de série.

Le moteur diesel biturbo offrait près de 100 ch de plus que le BMW X5 4.0d et 158 ch de plus que le Cayenne Diesel ordinaire. C’était le diesel Porsche le plus puissant de tous les temps, offrant 482 ch. La transmission standard était la Tiptronic à 8 rapports qui envoyait la puissance dans tous les virages via le PTM (Porsche Traction Management). L’ensemble tout-terrain offrait des différentiels verrouillables, mais la suspension pneumatique n’était pas un ajustement standard.