和合法街车的双生兄弟相比，911 GT3 R的水平对卧引擎应用了更多引擎科技。缸内直喷系统的喷油压力提高至200 bar，可变进排汽门正时也调校至更有效率的运转状态，在使用了独立节气门系统之下，现在这具水平对卧六缸引擎的油门反应也更加迅速。动力经由六速序列式手排传递至两条宽310mm的后轮，而由于这具序列式变速箱的离合器是透过一套电子液压系统进行控制，因此也无需使用离合器踏板。
911 GT3 R将道路版911 GT3 RS的空力设计更进一步的强化，重新设计的轮拱导流孔让这款赛车前轴的下压力获得提升，大型尾翼则为后轴提供强劲下压力来达成空力平衡。悬吊部分，911 GT3 R的前悬吊变更为双A臂结构以在赛事当中达成稳定一致的操控性能，在ABS系统重新调整过后，，这款赛车的刹车也比前一代赛车更加精准扎实。
