Porsche ha introducido en la gama 911 2016 un motor de nuevo desarrollo denominado 9A2, de 2981 centímetros cúbicos, sobrealimentado mediante dos turbocompresores y con dos niveles de potencia: 370 y 420 caballos (para el Carrera y Carrera S respectivamente) a 6500 rpm. El par motor máximo es 450 y 500 Nm, en ambos motores disponible desde 1700 hasta 5000 rpm. Es, por tanto, 60 Nm superior a las versiones previas de 911 Carrera y Carrera S con motores atmosféricos ficha comparativa. El límite de revoluciones por minuto es 7500. En todo el rango de revoluciones hay siempre más de 30 caballos de diferencia entre los motores de cada versión respectiva.

El nuevo 911 es entre 30 y 35 kg más pesado que el anterior 911. Según los técnicos de la marca, esto es así porque, pese a que el nuevo bloque motor es más ligero (está fabricado con una fundición de aluminio diferente, más liviana, además de ser un motor más pequeño), el sistema de sobrealimentación, que incluye nuevos conductos de aire y dos intercooler, hacen que el peso de todos los elementos mecánicos sea en total 20 kg superior.

El motor es de inyección directa y tiene distribución variable en las válvulas de admisión y en las de escape. Los inyectores van colocados en posición central en las cámaras de combustión e introducen el carburante a una presión de 250 bar, que es una cifra muy elevada en vehículos de producción. Las paredes de los cilindros están revestidas de una capa de partículas de hierro añadida a través de la técnica de chorro de plasma (gas ionizado a muy alta temperatura). Este recubrimiento, sustitutivo de las clásicas paredes de fundición de hierro, disminuye la fricción entre los anillos del pistón y el cilindro, aumenta la durabilidad, mejora la transmisión de calor y reduce el peso del bloque de aluminio. Su espesor también es menor, por lo que reduce el peso del bloque motor. El cárter de aceite es de plástico y el sistema de lubricación es denominado mixto: mediante cárter seco y cárter húmedo. Porsche no ha dado detalles sobre las ventajas de emplear este método de lubricación.

Ambos motores están equipados con turbocompresores de álabes fijos fabricados por BorgWarner Turbo Systems (imagen). Entre ellos varía el tamaño, más grande en el motor del 911 Carrera S, y la presión relativa de sobrealimentación: 0,9 bar en el motor del Carrera y 1,1 bar en el del Carrera S. Las válvulas de descarga de gases tienen actuadores mecánicos. Según Porsche, no se emplean actuadores eléctricos por alcanzar un compromiso entre coste y eficacia. A diferencia de la versión Turbo del 911 modelo 2013, en el que el motor aspira aire de admisión a través de unas canalizaciones provenientes de la parte frontal de los pasos de ruedas traseros, los conductos de admisión toman el aire de la parte superior del motor (imagen). El sistema que introduce sonido del motor al habitáculo ahora tiene dos conductos procedentes de las tuberías de admisión. Antes era solo uno. Estos pasan por la pared contigua a la parte trasera de los asientos.

La bomba de agua y el compresor de aire acondicionado tienen un sistema de desacople del motor para disminuir la fricción y el consumo. Además, la bomba de agua es más ligera y de menor tamaño que en el motor antiguo.

Los Porsche 911 Carrera y Carrera S están disponibles con cambio manual de siete relaciones o automático de doble embrague (PDK) y el mismo número de marchas. En este último caso, incorpora una función ya existente en el Porsche 911 Turbo que, durante la conducción a velocidad constante, acopla dos marchas simultánea y parcialmente, permitiendo deslizamiento de los embragues para optimizar el giro de motor, en caso de que se encuentre por debajo del régimen óptimo de giro en la marcha superior. Según Porsche, esta función no produce desgaste de los discos de embrague porque estos funcionan en baño de aceite. Los desarrollos del cambio son más largos. En el 911 Carrera S hay un diferencial autoblocante de tipo mecánico de serie y el sistema Porsche Torque Vectoring Plus (PTV).

La suspensión también ha sido modificada en ambas versiones para reducir la transmisión de vibraciones al habitáculo. Está desarrollada en colaboración con el especialista Bilstein. No hay variación en la rigidez torsional del chasis. La altura de carrocería ha sido rebajada 10 mm (20 mm en caso de montar la suspensión deportiva opcional) porque ambas versiones equipan de serie el sistema de control electrónico de la suspensión PASM. El bastidor de la suspensión trasera es de aluminio, tiene un nuevo diseño, pesa 2 kg menos y es más rigido.

Las llantas traseras son ahora de 11,5 pulgadas de anchura con neumáticos de 305 mm, frente a las llantas de 11 pulgadas con neumáticos de 295 mm de las antiguas versiones. Todas las llantas disponibles en el catálogo son de aluminio forjado, en diámetros de serie de 19 pulgadas para el Carrera y de 20 pulgadas para el Carrera S.

En los 911 Carrera S está disponible la opción de eje trasero direccional (imagen) que ya existe en otros 911. Este dispositivo gira las ruedas traseras hasta un máximo de 2º, en dirección contraria a las delanteras si la velocidad es inferior a 50 km/h y en la misma dirección a partir de 80 km/h. Esto permite mayor maniobrabilidad a baja velocidad y mayor estabilidad con velocidad más elevada, debido al «alargamiento virtual de la batalla». Con ella, el diámetro de giro es 0,5 m menor (10,7 m frente a 11,2 m) y la relación de giro aumenta la velocidad de la dirección un 10%. Los dispositivos que mueven las ruedas son dos motores (imagen de un motor), montados en unos soportes de la suspensión, que en total añaden 7 kg de peso respecto a una versión con eje trasero no direccional.

Porsche también ofrece en opción una función que eleva la suspensión delantera del coche tres centímetros, lo que da una altura libre al suelo cuatro centímetros superior en la parte baja del paragolpes delantero. Para ello los amortiguadores tienen implementados un sistema hidráulico que alarga el cilindro del amortiguador. Incorporarlos aumenta en 4,3 kg el peso total del coche. La función se desactiva a partir de 35 o 60 km/h, en función de la legislación de cada país. Tarda 5 segundos en subir o bajar la carrocería.

El equipo de frenos de serie es diferente en ambas versiones, todos de mayor tamaño. Los discos de acero son fabricados por el mismo proveedor: SHW. En el 911 Carrera los discos son de una sola pieza de 330 mm de diámetro en ambos ejes. Las pinzas son de cuatro pistones, de tipo fijo y la superficie de contacto de las pastillas con los discos es un 17% mayor. En el Carrera S los discos son de dos piezas con núcleo de aluminio (imagen), tienen 350 y 330 mm (delante y detrás). Las pinzas son de seis pistones y la superficie de contacto entre discos y pastillas es un 18% mayor. Según Porsche, este tipo de discos ahorran entre 1 y 1,2 kg de peso respecto a unos discos equivalentes de una sola pieza. En ambas versiones el grosor de los discos delanteros y traseros es 34 y 28 mm respectivamente.

Opcionalmente hay un equipo de frenos con discos de tipo carbocerámico, fabricados por el especialista SGL Group. Son los mismos que se montan en el Porsche 911 Turbo, con diámetros de 410 y 390 mm y grosores de 36 y 32 mm delante y detrás respectivamente. En todos los casos el suministrador de las pinzas de freno es Brembo. La colaboración de SGL y Brembo es denominada BSCCB.

En las versiones con tracción a las cuatro ruedas (todas las que tienen el número 4 en su denominación), Porsche recurre a un sistema compuesto por un embrague multidisco controlado electrónicamente que acopla el eje trasero (el que recibe la fuerza del motor) al delantero y cambia el reparto de par entre estos ejes en función de las condiciones de adherencia. El fabricante no da información sobre el porcentaje de par que puede llegar a recibir cada eje, pero afirma que es más rápido en variar el reparto ya que deriva del sistema que tiene el 911 Turbo. Como en las generaciones anteriores, los 911 Carrera con tracción total se distinguen por la tira de luz que une los pilotos (imagen) y porque los pasos de rueda sobresalen 4,4 centímetros más.

Este 911 Carrera tiene entradas de aire activas en los laterales del paragolpes delantero (imagen). Está compuesto por una serie de láminas que abren y cierra el paso de aire. Estas láminas están abiertas (dejan pasar el aire a los conductos de refrigeración) cuando el coche está parado, se cierran a más de 15 kilómetros por hora (siempre y cuando no haya gran necesidad de refrigeración) y se vuelven a abrir a más de 160 kilómetros por hora (a 120 km/h con la capota abierta o el techo corredizo abierto). Si las láminas cierran el paso de aire, se consigue menor resistencia aerodinámica y también se reduce la fuerza ascensional del eje delantero. Si las láminas dejan pasar el aire, la refrigeración es mejor. 

Para garantizar un equilibrio entre la fuerza ascensional que afecta a cada uno de los ejes, el alerón trasero cambia su posición de forma automática en función de varios factores, entre ellos de la posición de las entradas de aire activas. Otra función de este alerón de función variable es desviar más o menos aire a la entrada de refrigeración de los intercooler.