从20年前Cayenne在全球首发后便大受欢迎，迅速成为保时捷产品阵容中不可或缺的车系，第一代Cayenne的订购量远远超出了保时捷自己公司内部的预期。到了2005年，保时捷着手开发新一代Cayenne，当时的计划除了要保留第一代的重点特色之外，也希望将车型进行大升级，特别是设计和传动系统两方面。第一代Cayenne在保时捷内部被称为E1，起初这项开发计画由设计总监Harm Lagaay负责，但从2004年开始便由Michael Mauer接手保时捷车型的设计工作。虽然他希望大幅改进Cayenne，但在2010年正式推出第二代 (E2) Cayenne前，设计师遇到与开发第一代时相同的难题：Cayenne的车门与福斯Touareg的车门相同，这两款姊妹车型使用相同的底盘，这点大大地限制了设计弹性。「但是第一代Cayenne在市场上大受欢迎，这让我们在开发第二代的时候，有了更多发挥创意的空间。」Mauer回忆说。
高识别度的飞跃线和较低的座椅位置
这代表团队可以在不少元素上多作发挥。虽然车门保持原样，但车窗的设计变了：在车身前端，车外后视镜从窗角移到了门肩上，让整体外观看起来更动感，并为A柱腾出了新增边窗的空间。在车身后端，车窗高度拉高；车顶的扰流板向车尾延伸，长度较第一代更长；尾灯的位置调高，D柱也更加倾斜。以整体来看，整个车窗的几何形状被拉长，车顶线条 --- 在保时捷被称为飞跃线 --- 以更大的幅度向后方收束，呈现更优雅的弧线。即便只是静止佇立，都能感受到Cayenne蕴藏的速度潜力。
保时捷的设计师们还在内装加入许多个性化的细节。「座椅有很大的不同，」Mauer解释说。「E2的座椅高度明显比E1低许多，不论是外观上或驾驶体验都更具跑格。这是E1与E2最大的差别之一。」除此之外，E2的中控台前端加高，视觉上让座椅高度看起来相对更低，这个设计基础来自Panamera运动轿跑 (2009年推出) 的中控台，也逐步变成保时捷车款具识别度的设计细节之一。同时，保时捷在第二代Cayenne上使用自己的仪表，并将转速表置中，变成今日大众所熟悉的保时捷风格。方向盘则来自经典911跑车的设计。「对于同时拥有911和Cayenne的客户来说，这个细节增强了两种车型之间的连结。」Mauer说。
在公路上更灵活，在越野时更可靠
在技术方面，保时捷在第二代Cayenne上有了不少革新。例如，第二代捨弃了第一代使用的加力箱。这个变速箱让第一代Cayenne成为当时市面上最好的越野车之一，同时也展现出保时捷的强悍性能。现任Cayenne专案经理Oliver Laqua在E1计划初期就是这款车型的概念工程师之一，他仍清楚地记得关于分动箱的讨论。「在开发电子控制系统的过程中，我们在控制和速度两方面上都迈出了一大步。因此，我们能让E2在没有分动箱或加力箱的情况下，也拥有与E1相同的越野能力，并成功大幅减少车重。」第二代Cayenne透过电子程式化控制，结合八速Tiptronic变速箱与保时捷循跡管理系统(PTM) 作为其全时四驱系统，除了增加在一般道路上操控的灵活性，也增进驾驶越野地形的稳定性。此外，全新PTM系统也让前轴可以改为使用更轻的万向轴与轮轴。结合不使用分动箱的做法，保时捷光在传动系统上就将新一代Cayenne减重33公斤。
在E2的开发过程中，效率是很大的重点，多个部件也经过轻质化。车体总共减少111公斤的重量，光是挡泥板和车门就减轻了39公斤；新款尾门改以跟车翼一样，完全由铝制成，重量相较前一代也减轻了一半；再加上Tiptronic和新引擎，整体结构轻质化让油耗数据得到显着改善。热能管理、可变式减速断油机制和怠速熄火系统也对降低油耗大有帮助；但节省耗油的最大功臣是新版自动变速箱。第二代基本款Cayenne搭载新型3.6升V6引擎，输出动力300 PS (220 kW) ，并将新的六速手排变速箱作为标配，这样的组合下，该车的油耗数值在NEDC (新欧洲驾驶周期测试规范) 规范下小于11.2 l/100 km。如果客户选配八速Tiptronic变速箱，油耗数值可降至9.9 l/100 km --- 比基本款Cayenne低约20%。
保时捷首款进入批量生产的混合动力车型
全新Cayenne S搭载400 PS (294 kW) 的4.8升V8引擎，油耗为10.5 l/100 km，比上一代降低23%。新款Cayenne Turbo也使用相同的V8汽油引擎，但输出动力达500 PS (368 kW)。除了Cayenne Diesel (245 PS / 180 kW) 之外，Cayenne系列中经济效益最高的车型是 380 PS (279 kW) 的Cayenne S Hybrid，其NEDC油耗数值为8.2 l/100 km，为保时捷第一款进入批量生产的油电混合动力车。与当时大部分的油电混合动力车竞品相比，Cayenne S Hybrid强大的并联式混合动力系统更灵活、效率也更高。Cayenne S Hybrid在纯电模式下最大时速可达60 km/hr，尤以增压、动力回收和下坡滑行等机制下更显运动化跑格，提供出色的驾驶体验。
因此，第二代Cayenne在整整12年前就为保时捷成功的电动化策略奠定了基础，且两代Cayenne之间的各项革新也获得高度赞赏。与第一代相比，E2订购量几乎多了一倍。从2010到2017年，保时捷共交付了535,903辆由莱比锡工厂组装的第二代Cayenne。
