911 Rのリアに搭載されている4リッター水平対向6気筒エンジンは、911 GT3 RSから継承したものです。このレーシングエンジンは、最高出力500 PS / 8,500 rpm、最大トルク460 Nm / 6,250 rpmを発生。さらに、静止状態から3.8秒で車両を100 km/hの車速に到達させます。純粋主義に徹したこの911は、軽量設計が施されただけでなく、特別に6速スポーツトランスミッションが搭載されました。ショートストロークにより、アクティブなドライビング体験を際立たせます。911Rの推進力は、車速が323 km/hに達するまで衰えることがありません。また、走行距離100 kmあたりの燃料消費量(NEDC)は13.3リッターとなっています。
911 Rは、タイトなコーナーを走り抜けるために作られた1台であると言っても過言ではありません。標準装備となっているリアアクスルステアは、911 R向けに特別なチューニングが施してあるため、優れた安定性を確保しながら、ダイレクトなターンイン特性と精緻なハンドリングを確かなものにします。また、機械式のリアディファレンシャルロックは、トラクション性能を最大限に引き上げます。そして、この上なく大きな制動力を確実に発揮するのが、標準装備に含まれるポルシェ・セラミックコンポジット・ブレーキ(PCCB)です。
ブレーキディスクの直径は、フロントが410 mmで、リアは390 mmです。ウルトラハイパフォーマンスタイヤは路面を確実にグリップ。そのトレッド幅は、フロントが245 mmで、リアは305 mmです。これらのタイヤを装着するホイールはどちらもマットアルミニウム仕上げの20インチ軽量ホイールで、中央部にはセンターロック機構が備わっています。
ポルシェ モータースポーツのエンジニアは、ポルシェ・スタビリティ・マネージメントシステム(PSM)の制御システムに対して911 R独自のチューニングを施しました。完璧なシフトチェンジを実現させるためのスイッチを押すことによってシフトダウンの際にはダブルクラッチ機能が作動します。これはオプションのシングルマスフライホイールと同様、911 Rの数ある特徴のひとつです。シングルマスフライホイールはエンジンの素早いレスポンスと高回転時のダイナミクスを大幅に改善しています。日常走行における実用性が制限されないよう、リフトシステムをオーダーすることも可能です。このリフトシステムは、ボタン操作ひとつでフロントアクスルのロードクリアランスを約30 mm増大させます。
車両総重量1,370 kgの911 Rは、911 GT3 RSの重量を50 kg下回っています。ボンネットとフェンダー部分にはカーボンを使用し、ルーフにはマグネシウムを使用。これによって車両の重心位置は低くなりました。リアウインドウとリアサイドウインドウは軽量プラスチック製です。このほかにも、インテリアのインシュレーターを削減したり、リアのベンチシートを排除したりすることで軽量化が図られました。オプションのエアコンディショニングシステムやオーディオシステム付ラジオを犠牲にすることによって軽量化を推し進めています。
911 Rのエクステリアは控えめな印象を与えるデザインに仕上がっていて、ひと目見た限りでは911カレラのボディに似ています。しかし、911 GT3で馴染みのあるフロントノーズとリアボディだけは、911 Rの出自をほのめかしています。この車が誕生したのはフラハトにあるポルシェ モータースポーツであることから、911 Rは数々の技術的特徴をボンネットの下に隠し持っています。GT3 RSの駆動技術を採用しているのもこうした理由によるものです。軽量なボディのコンポーネントとシャシー全体は、全てが911 GT3を起源としたものです。しかし、一般道の走行を目的としたモデルであるため、固定式リアスポイラーが備わっていません。その代わりに、カレラ シリーズで馴染みのあるリトラクタブル式のリアスポイラーと、911R専用のリアアンダーボディディフューザーが必要なダウンフォースを確保します。フロントエプロンとリアエプロンは911 GT3と同じもので、センターレイアウトのスポーツエグゾーストシステムはチタニウムを素材とした軽量構造です。また、フロントのリップスポイラーはデザインを新しくしました。サイドボディのポルシェ ロゴと、ボディの中央部全体にあしらわれたレッドもしくはグリーンのストライプは、伝説を築いた先代モデルとの関連を示しています。
運転席のシートはカーボン製のフルバケットシートで、シート中央部には“ぺピータ”タータンデザインのファブリック素材を採用し、1960年代に誕生した初代911を思い出させます。ドライバーのステアリング操作を受けるGTスポーツステアリングホイールは911R専用にデザインされたもので、直径は360 mmです。シフトチェンジは、ストロークを短く設計してある専用のシフトレバーとクラッチペダルによって行います。助手席の𦚰に設けられたカーボン製のトリムストリップには、911 Rのシリアルナンバーを記したアルミニウム製のバッジが埋め込まれています。典型的なGTモデルであることから、ドアオープナーにはプルストラップを採用しました。