Panamera może być wyposażona w silniki stosowane w terenowym Cayenne: 3,6 V6 o mocy 300 KM oraz 4,8 V8 w trzech wersjach o mocy 400 KM, 500 KM i 550 KM (dwa ostatnie z doładowaniem). Powstała także hybrydowa wersja Panamery z 3-litrowym silnikiem benzynowym z kompresorem połączonym z silnikiem elektrycznym, co w sumie daje moc 380 KM. W 2011 roku wprowadzono również wersję diesel z 250-konną jednostką 3.0 TDI, znaną z samochodów koncernu Volkswagen. Podobnie jak w modelu Cayenne, silniki umieszczone są z przodu, napęd natomiast przekazywany jest na tylną oś lub na cztery koła. Występuje także wersja z silnikiem benzynowym 3.0 o mocy 420 KM.
Podczas Międzynarodowej Wystawy Samochodowej w Paryżu w 2012 roku zaprezentowano odmianę kombi nazwaną Sport Turismo. W tym samym roku wprowadzono do produkcji wersję Platinium Edition ze słabszym silnikiem V6 oraz dobrym wyposażeniem. Jest to specjalna odmiana przenosząca podstawowe wersje Panamery do jednej specjalnej wersji. Auto wyposażone jest m.in. w 19-calowe koła z Panamery Turbo oraz dolną część lusterek bocznych oraz kratki odpowietrznika, a także reflektory biksenonowe, asystenta parkowania.
W 2013 roku auto przeszło face lifting. W wyglądzie pojazdu zmieniły się m.in. zderzaki i reflektory z lampami LED.