A partire dall'anno modello 2008, la serie Cayenne è stata integrata con una variante sportiva, Cayenne GTS. La serie Cayenne GTS aveva un telaio appositamente sviluppato per questa variante di modello.
Cayenne GTS Porsche Design Edition 3 è stata introdotta nell'anno modello 2010. L'edizione speciale è stata limitata a 1.000 esemplari.
Cayenne GTS e Cayenne GTS Porsche Design Edition 3, avevano una potenza di 405 CV con il loro motore V8 da 4,8 litri.