Der Vierliter-Hochdrehzahl-Saugmotor wurde gegenüber dem 911 GT3 weiter optimiert. Die Leistungssteigerung auf 386 kW (525 PS) wird vor allem durch neue Nockenwellen mit modifizierten Nockenprofilen erreicht. Das Einzeldrossel-Ansaugsystem und der starre Ventiltrieb sind aus dem Motorsport abgeleitet. Das Porsche-Doppelkupplungsgetriebe (PDK) mit sieben Gängen hat eine kürzere Gesamtübersetzung als im 911 GT3. Lufteinlässe am Unterboden sorgen dafür, dass das Getriebe auch extremen Belastungen bei häufigem Einsatz auf der Rennstrecke standhält. Der 911 GT3 RS beschleunigt in 3,2 Sekunden von null auf 100 km/h und erreicht im siebten Gang eine Höchstgeschwindigkeit von 296 km/h. An der Vorderachse kommen Aluminium-Monoblock-Festsattelbremsen mit je sechs Kolben und Bremsscheiben mit einem Durchmesser von 408 Millimetern zum Einsatz. Gegenüber dem 911 GT3 wurden die Kolbendurchmesser von 30 auf 32 Millimeter vergrößert. Zudem wurde die Dicke der Scheiben von 34 auf 36 Millimeter erhöht. An der Hinterachse kommen weiterhin 380-Millimeter-Bremsscheiben und Vier-Kolben-Festsattelbremsen zum Einsatz. Die optional erhältliche Porsche Ceramic Composite Brake (PCCB) verfügt über 410-Millimeter-Scheiben an der Vorderachse und 390-Millimeter-Scheiben an der Hinterachse. Serienmäßig rollt der neue 911 GT3 RS auf geschmiedeten Leichtmetallrädern mit Zentralverschluss. Straßenzugelassene Sportreifen der Dimensionen 275/35 R 20 vorne und 335/30 R21 hinten sorgen für ein hohes Maß an mechanischem Grip.
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