Il motore boxer fu raffreddato a aria fino alla serie 993 compresa. Successivamente gli ingegneri passarono al raffreddamento ad acqua, passando a esplorare nuove categorie di potenza. All'inizio molti sostenitori accolsero con occhio critico questo cambiamento, che per alcuni puristi rappresenta ancora oggi un taglio nella storia della 911. Tuttavia, secondo gli esperti, il pacchetto completo della 911 non è stato assolutamente "annacquato" dal passaggio al raffreddamento ad acqua, anzi, avrebbe guadagnato ulteriore pregnanza in ogni serie successiva.

I 2 litri di cilindrata del motore boxer a sei cilindri del tipo 901/911 hanno consentito di ottenere una potenza di 96 kW (130 CV) a 6.100 giri/min. Per motivi di completezza va qui menzionata brevemente anche la Porsche 912. Lanciata sul mercato nella primavera del 1965 in contemporanea con la 911, rappresentava la variante meno potente con il motore a quattro cilindri del tipo 356, che aveva una cilindrata di 1,6 litri e sviluppava una potenza di 66 kW (90 CV). L'equipaggiamento era più sobrio rispetto alla 911. La 912 è stata prodotta nei tipi Coupé e Targa fino all'estate del 1969.

A partire dal 1967, la variante 911 S potenziata sviluppava un potenza di 118 kW (160 CV) a 6.600 giri/min; il modello 911 "normale" fu presto denominato 911 L e successivamente 911 E. Un pregio particolare era che nonostante il motore potenziato e una potenza di 80 CV/litro non vi era alcun limite nella durata del gruppo motore della 911 S. A partire dal 1967 fu realizzata anche la 911 T a potenza ridotta (81 kW/110 CV a 5800 giri/min), concepita come modello entry-level.

Le prime vetture dotate di motori con riduzione delle emissioni sono stati presentati per la prima volta nel 1968 per gli Stati Uniti. Porsche riuscì a soddisfare le norme locali sui gas di scarico, compresi i regolamenti particolarmente restrittivi della California, senza perdite di potenza e mantenendo un comfort di guida pressoché identico. La riduzione delle emissioni venne attuata tramite una riconduzione dei gas di scarico nella linea di aspirazione e nei termoreattori. Per i lavori di sviluppo, Porsche fu la prima azienda in Europa ad installare sonde per le emissioni dei gas di scarico.

Nell'autunno del 1968, Porsche introdusse il sistema di iniezione meccanica della benzina. Furono realizzati nuovi motori per il tipo 911 E e 911 S; il primo sviluppava una potenza di 103 kW (140 CV) a 6500 giri/min, il secondo 125 kW (170 CV). Entrambi i motori erano progettati per essere ulteriormente potenziati. E le emissioni dei gas di scarico tenevano già conto delle norme più severe. I boxer a sei cilindri erano dotati di valvole di scarico al sodio; questa tecnologia che derivava dal mondo delle corse consentiva di mantenere i motori a pieno regime.

Gli aumenti delle cilindrate fornirono maggiore potenza e coppia, prima nel 1969 con la cilindrata di 2,2 litri e due anni dopo con la cilindrata di 2,4 litri. Ciò portò la 911 S a 132 kW (180 CV) e successivamente a 140 kW (190 CV). Nel 1971 fu contemporaneamente ridotta la compressione, affinché tutte le 911 potessero funzionare con benzina normale a livello mondiale, sulla base di un inasprimento delle norme sulle emissioni dei gas di scarico. L'iniettore K-Jetronic fece il suo ingresso nel 1972, innanzitutto per gli Stati Uniti. E nel corso dell'anno fu realizzato anche un nuovo modello a sei cilindri: la Carrera RS con motore da 2,7 litri, 154 kW (210 CV) a 6300 giri/min e una coppia di 255 Nm, abbinato a un peso a vuoto molto basso di 1075 kg con dotazione di serie. Nel 1973, la cilindrata di tutti i motori del modello passò a 2,7 litri e contemporaneamente fu possibile il funzionamento con benzina verde, con la quale Porsche dimostrò che anche le auto sportive possono essere ecologiche. Nel 1974 furono costruiti 111 esemplari della Carrera RS con motore da 3 litri di cilindrata, come vetture da immatricolare per il gruppo 3.