從20年前Cayenne在全球首發後便大受歡迎，迅速成為保時捷產品陣容中不可或缺的車系，第一代Cayenne的訂購量遠遠超出了保時捷自己公司內部的預期。到了2005年，保時捷著手開發新一代Cayenne，當時的計劃除了要保留第一代的重點特色之外，也希望將車型進行大升級，特別是設計和傳動系統兩方面。
第一代Cayenne在保時捷內部被稱為E1，起初這項開發計畫由設計總監Harm Lagaay負責，但從2004年開始便由Michael Mauer接手保時捷車型的設計工作。雖然他希望大幅改進Cayenne，但在2010年正式推出第二代 (E2) Cayenne前，設計師遇到與開發第一代時相同的難題：Cayenne的車門與福斯Touareg的車門相同，這兩款姊妹車型使用相同的底盤，這點大大地限制了設計彈性。「但是第一代Cayenne在市場上大受歡迎，這讓我們在開發第二代的時候，有了更多發揮創意的空間。」Mauer回憶說。
開發一輛「運動型多功能」車款的決策，讓20世紀90年代末的保時捷邁出了另一個突破性的步伐：建造第二個生產基地。 20年前，即2002年8月20日，位於萊比錫的新工廠正式落成。同一天，第一部保時捷Cayenne從生產線完工出廠。這是一個偉大成功故事的開端，但其實在最初，保時捷曾有其他的計畫考量。
從一開始，Cayenne就被設計成一台擁有強悍性能的SUV，不僅在一般道路上有優越的發揮，在越野時亦同。保時捷在2006至2008年的Transsyberia拉力賽中，完美地證明了這部SUV適應惡劣地形的強大能耐。
這個故事始於2006年，兩部Cayenne S在第三屆Transsyberia拉力賽中取得了二連勝。保時捷工程師Jürgen Kern和他的俄羅斯籍副駕駛，以及另一個德國和西班牙的私人車隊，從柏林出發，途經莫斯科、新西伯利亞、蒙古、伊爾庫茨克和貝加爾湖，經過10,000多公里的挑戰，最終在28個車隊中名列前茅。Kern的全職工作是測試和開發第一代Cayenne，他和同事們針對兩部這次比賽專用的Cayenne僅做了小調整：氣壓懸吊與越野套件，包括防滾籠和鎖定差速器，則與量產車相同。此外，他們還加上更堅固的越野胎、全車底護板、帶有車頂進氣口的空氣濾清器及呼吸管，以及絞盤和四個輔助大燈等拉力賽配件。
在保時捷，"GTS " 這個縮寫代表全車系中更加運動化的車款 ，並—— 體現在更具動感跑格的外觀設計與更卓越的操駕性能。這三個字母代表著Gran Turismo Sport，在1964年首次出現在保時捷歷史中，當時一輛904 Carrera GTS在傳奇的Targa Florio中獲勝。然而，近代的GTS車型靈感並非來自賽車，而是來自一輛休旅車：保時捷Cayenne。
很久以前，研發團隊隨著一輛大車悄悄開進一個小鎮，過了好些時候都沒人發現到；這個小鎮就是黑明根 Hemmingen。與其他保時捷車型不同，Cayenne 的研發基地並不在1971年成立的魏薩研發中心，而是在魏薩研發中心與祖文豪森總部中間，人口僅有 8,000 人的小鎮 - 黑明根。
黑明根基地過去是一個佔地 3,800 平方公尺的電腦組裝廠。1997 年間，一群由 260 名保時捷工程師與 40 名福斯工程師組成的新團隊進駐此地，卻沒有任何公司標誌足以讓人辨識他們的身分，就連停車場裡也幾乎沒有保時捷車款，時任產線總監 Klaus-Gerhard Wolpert 更下令，所有工程師都得駕駛其他品牌的 SUV ，以利了解他們即將面對的任務；駕駛保時捷的員工得將車停在隔壁車庫，借此掩護「科羅拉多（Colorado）」專案的原型車。
當保時捷決定開發一輛「運動型多功能」車款時，當時的設計部門與設計總監 Harm Lagaay面臨了艱鉅挑戰。
這是有史以來第一次保時捷首要的是一張 SUV 的設計圖，而不是雙門跑車。一輛擁有四個車門、容納五位乘客和他們所需的行李的高頂大車，這與跑車的格局完全相反。此外，相較於保時捷的經典跑車，為了讓 Cayenne 在越野時也能提供最優異的駕馭感受，它需要更高的底盤離地高度。Cayenne 以字母 E作為內部代號，代表「耐力賽（Enduro）」之意，首款 Cayenne 的代號為 E1，現行款代號則為 E3。
90年代中期，保時捷為確保長期營運經營的成功，必須做出一個攸關未來的長遠決策。
根據當時負責銷售的董事會成員 Hans Riedel 領導的部門所進行的分析，僅憑經典的 911 和新款的中置引擎車型 Boxster，並不能引領品牌走向財務穩定的未來。Wendelin Wiedeking 擔任執行董事會主席時期的公關總監 Anton Hunger 回憶道：「很顯然地，跑車在市場上有一定的侷限性，銷售部門已經通過市場調查清楚地證明了這一點。從長遠來看，保時捷可能會再次走上下坡路。」
根據1992年的一份報導，保時捷才剛從經歷虧損達到 2.4 億馬克財務挑戰，必須避免重蹈覆轍。Wiedeking 自 1992 年 9 月起擔任董事會發言人，並於 1993 年 8 月出任董事會主席。他改良生產、取消原有的分級制度，並推出新車型 Boxster，使公司轉虧為盈，並著眼於在經典跑車以外的級距，以獲得更進一步的成長。
