Cayenne ble utviklet i samarbeid med Volkswagen, som også ønsket en SUV i modellprogrammet sitt. Ved å utvikle modellene sammen kunne de to produsentene dele kostnader, og som et resultat av dette samarbeidet brukes chassiset i Volkswagens SUV, Touareg, samt i Audi Q7. Bortsett fra chassiset er de fleste deler unike for de respektive modellene, og selv om V6-motoren tilgjengelig i Cayenne er basert på Volkswagens versjon er denne kraftig modifisert.