Den sekssylindrede boksermotoren på 3,4 liter, kalt M97.21, i Cayman S er en videreutvikling av Boxster S' 3,2 liters motor med motorkode M96.26, mens sylindertoppene er hentet fra 911 997 S' 3,8-liters motor med kode M97.01. Grunnmodellen av Cayman er utstyrt med en 2,7-litersutgave av samme motor, kalt M97.20. Caymans eksklusive bruk av disse motorene endte ved modellåret 2007, da Boxster (987.310) og Boxster S (987.320) ble oppdatert med motorene fra de respektive Cayman-modellene.