在内部被称为 E1 的第一代 Cayenne，是在设计总监哈姆·拉盖（Harm Lagaay）的领导下创造的，而毛迈恪（Michael Mauer）从 2004 年接手工作，开始负责保时捷的车型设计。虽然 2010 年推出的第二代（E2）车型的在设计上面临着与第一代 Cayenne 相同的挑战，但毛迈恪的想法是将 Cayenne 的理念进一步发扬光大。具体来说，就是车门仍然与姊妹车型大众途锐是相同的，它们仍在同一平台上制造，这限制了设计的自由度。“然而在第二代 Cayenne 的案例中，这种模式带来的财务上的成功给予了我们更多创作自由。” 毛迈恪回忆道。
高辨识度飞线与较低的坐姿
这意味着可以在部分元素上进行深度设计。车门轮廓保持不变，但车窗有了更多变化。在车头，车外后视镜从窗角移植到了车门板上，创造了一个更具活力的外观，并为 A 柱上额外的边窗腾出了空间。
在车辆后部，窗沿线条被抬高，车顶的扰流板进一步向后延伸，尾灯位置也被调高，D 柱更为倾斜。这些改变的结果就是车窗的几何线条被拉长，在保时捷被称为飞线的车顶线向后方明显倾斜。这使得 Cayenne 即使静止不动也显得非常动感。
保时捷的设计师们现在可以自由地在内饰中添加个性化的装饰。“座椅的位置完全不同，” 毛迈恪解释说，“在 E2 里，你感觉是坐在车里，而不是坐在车上。跟 E1 相比，这是一个很鲜明的区别。” 较低的坐姿还通过前方抬高的中控台在视觉上进一步得到强调，这是以 2009 年推出的运动轿车 Panamera 的中控台设计为基础，有意识地创造了一个品牌标识。
与此同时，第二代 Cayenne 有机会使用自己的仪表盘组合，转速表居中布置是经典的保时捷风格，方向盘也来自标志性的 911 跑车。“对于那些车库里同时拥有 911 和 Cayenne 的客户来说，现在已经没有脱节感了。” 毛迈恪表示。
更灵活的公路性能与更可靠的越野能力
在技术方面，保时捷第二代 Cayenne 也开辟了新的方向，例如放弃了让第一代 Cayenne 成为最强越野车型技术之一的低速挡，同时也能展现保时捷所期望的性能。奥利弗·拉奎（Oliver Laqua）从最初就是开发人员，现在是整车项目的经理，他很清楚关于传动系统的讨论：“在电子控制系统的深度开发中，我们在控制质量和控制速度上都取得了很大的进步。因此，在 E2 的新设计中，我们认为能在没有低速挡的情况下拥有与 E1 相同的越野能力，从而使我们的新车大大减重。”
首次使用 8 速 Tiptronic 变速箱与带有保时捷牵引力管理系统（PTM）的新型全轮驱动系统相结合，通过电控手段使新 Cayenne 在公路上更具灵活性，在越野中更具可靠性。新的 PTM 还实现了更轻的万向节与驱动轴，仅在传动系统上，新 Cayenne 就减轻了 33 kg。
在 E2 上，效率是一个重要话题，轻量化结构被普遍运用。白车身就减重达 111 kg，仅在翼子板和车门上就减重 39 kg，后尾门与翼子板也是铝合金的，重量只有第一代 Cayenne 对应部件的一半。
结合 Tiptronic 与新发动机，轻量化结构显著改善了燃油经济性。热管理、可变减速断油和发动机启停功能进一步大大降低油耗。新的自动变速箱让第二代 Cayenne 相比同型号的第一代车型油耗降低约 20%。
首款混合动力保时捷投入量产
第二代 Cayenne S 搭载了 294 kW（400 PS）4.8 升 V8 发动机，每百公里油耗为 10.5 升，比上一代减少了 23%。第二代 Cayenne Turbo 也受益于相同排量的 V8 汽油发动机，但能提供 368 kW（500 PS）的动力。该车型中最经济的是 279 kW（380 PS）的 Cayenne S Hybrid，作为保时捷的第一款量产混合动力车型，它的 NEDC 油耗为每百公里 8.2 升。
强大的并联混合动力可以比大多数竞争对手支持的分功率混合动力更灵活和有效地使用。Cayenne S Hybrid 在纯电动模式下最高可达 60 km/h。加速、能量回收和滑行使驾驶体验既运动又高效。因此，第二代 Cayenne 在整整 12 年前为保时捷电气化战略的成功奠定了基础。两代车型间的根本变化得到了客户的赞赏。E2 的交付数字几乎是第一代 Cayenne 的两倍。在 2010 年至 2017 年期间，在莱比锡工厂组装的车型共交付了 535,903 台。
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