Gut 1.200 Kilometer Reichweite mit einer Tankfüllung verspricht Porsche für den Panamera mit neuem Dieselaggregat. Theoretisch entspricht dies z. B. einer Fahrt von Berlin nach Bologna ohne zwischenzeitlichen Tankstopp. Mit der serienmäßigen Bereifung liegt der Verbrauch nach Porsche-Angaben bei 6,5 Litern auf 100 km.
Der Panamera Diesel wird nur mit Hinterradantrieb angeboten. Die Charakteristika des drei Liter großen Sechszylinder-V-Motors sind Direkteinspritzung mit 2.000 bar Common-Rail-Druck über Piezo-Ventile, Aufladung durch elektrisch angesteuerte Turbolader mit variabler Geometrie (VTG-Lader) und Abgasreinigung durch geregelte Abgasrückführung, Oxidationskatalysator und Partikelfilter. Der Motor ist mit einer Auto-Start-Stop-Funktion kombiniert.
Der Panamera Diesel kostet in Deutschland 80.183 Euro. Im August 2011 sollen die ersten Exemplare verfügbar sein.