El sistema propulsor del 911 GT3 conforma su aspecto técnico y emocional más destacado. El motor bóxer de 4.0 litros de aspiración libre, con una potencia nominal de 375 kW (510 HP) y un par motor máximo de 450 Nm, se basa en un desarrollo para el automovilismo de competición. Para su uso en carretera se precisaron solo unas pocas modificaciones. El motor de seis cilindros dispone de seis válvulas de mariposa individuales. Una lubricación por cárter seco con bomba de presión totalmente variable y con depósito de aceite independiente garantiza el suministro de aceite, especialmente importante para un motor con alto régimen revoluciones. La lubricación de los cojinetes de biela, sometidos a grandes cargas, tiene lugar directamente a través de la bomba de aceite accionada por el cigüeñal.
Para alcanzar el impresionante régimen de corte de 9000 rpm, Porsche utiliza bielas de arrastre rígidas en lugar de una compensación hidráulica del juego de válvulas. Las bielas de titanio, los pistones forjados y el suministro adicional de aceite a través del cigüeñal proporcionan estabilidad a altas velocidades del pistón. Las paredes de los cilindros recubiertas de plasma reducen la fricción. Porsche equipa el motor atmosférico del 911 GT3 con dos filtros de partículas y cuatro catalizadores. El ligero sistema de escape de acero inoxidable con las dos salidas de escape centrales, típicas del modelo, proporciona un sonido impresionante incluso con esta depuración altamente eficaz de gases de escape.
El 911 GT3 se conecta de serie con una caja de cambios de doble embrague (PDK) de 7 velocidades; opcionalmente se puede elegir una caja de cambios manual GT-Sport de seis velocidades con función de aceleración intermedia automática conectable (Auto Blip). Por el contrario, en el 911 GT3 con paquete Touring, la caja de cambios manual está disponible de serie y el PDK está disponible como opción.
Si el PDK permite unos valores de aceleración ideales con tiempos de cambio optimizados, la caja de cambios manual ofrece recorridos de cambio extremadamente cortos, así como una conexión directa entre el conductor y la tracción, y una diversión máxima al volante. En comparación con el PDK, permite ahorrar 17 kilos de peso. Tanto el PDK como la caja de cambios deportiva GT disponen de una desmultiplicación de ejes un ocho por ciento más corta que la de su predecesor. Esto proporciona una mayor agilidad y capacidad de aceleración en todas las marchas y, en general, una dinámica notablemente más alta.
En el desarrollo de un GT3, el objetivo es siempre obtener una relación óptima entre potencia y peso. En la versión más ligera con caja de cambios deportiva de seis velocidades, cada kilovatio del motor atmosférico de alto régimen revisado mueve tan solo 3.8 kilos (2.8 kg/HP). El nuevo 911 GT3 acelera de 0 a 100 km/h en 3.4 segundos (911 GT3 con paquete Touring: 3.9 segundos). La velocidad máxima es de 311 km/h (911 GT3 con paquete Touring: 313 km/h).
