911 GT3的驱动系统既是技术的亮点也是情感的宣泄。4.0升自然吸气水平对置发动机基于赛车运动应用开发，额定功率达到375 kW（510 PS），最大扭矩达到450 Nm。它只经过轻微调整，就满足了上路行驶的条件。六缸发动机拥有六个独立节气门。采用全可变压泵和独立油箱的干式油底壳润滑系统，能确保为高转速发动机稳定润滑。高负载状态下的活塞连杆轴承则是通过曲轴直接由油泵进行润滑。
为了达到惊人的9,000 rpm最高转速，保时捷取消了液压气门间隙补偿，转而采用刚性气门摇臂。钛合金连杆、锻造活塞以及通过曲轴的额外供油确保了活塞高速运动时的稳定性。气缸壁表面的等离子涂层能有效减少摩擦。保时捷为911 GT3的自然吸气发动机配备了两个微粒过滤器和四个催化转换器。轻质不锈钢排气系统搭配经典的中置双出尾管，让车辆在实现高效排放控制的同时仍能发出富有感染力的声浪。
911 GT3标配搭载七速双离合器变速箱（PDK）。
PDK可通过优化的换档时间实现最理想的加速度值。变速箱的齿轮比与前代车型相比缩短了8%。这不仅能在所有档位中都实现灵敏、轻松的换档体验，同时也显著提升了车辆的动态性能。
新款911 GT3从静止加速到100 km/h仅需3.4秒（911 GT3旅行版：3.9秒）。最高车速可达到311 km/h（911 GT3旅行版：313 km/h）。
