Presentata al salone di Ginevra del 1992 in un vivacissimo colore giallo per celebrare la vittoria nel campionato americano Imsa, la 964 Turbo S è veramente un'auto estrema. Rispetto al modello di serie, presenta poche ma sostanziali differenze: è più leggera, più potente, con un' erogazione più pronta, più maneggevole. Il risultato è una vettura che si avvicina, per prestazioni, alla leggendaria 959, punto di riferimento di casa Porsche. Il boxer 6 cilindri di 3.300 cc è stato ricontrollato, soprattutto per quanto riguarda l'elettronica e la risposta del turbo, e adeguato alle nuove prestazioni. La potenza è salita da 320 cv della versione base, a 381 cavalli a 6.000 giri/min, mentre la coppia ha un picco di ben 50 kgm a 4.800 giri/min., ma già a 2.500 giri sono disponibili oltre 40 kgm. Per sopportarli, la frizione è stata adeguatamente rinforzata. Il guadagno di peso (190 kg) è stato ottenuto lavorando su vari fronti: sono stati eliminati tutti  gli elementi ritenuti inutili per una vettura da competizione come gli alzacristalli elettrici, gli airbags, la chiusura centralizzata e l'antifurto integrato, il climatizzatore (che da solo pesa 50 kg); i cofani sono in fibra di carbonio, le portiere sono in alluminio, i cristalli laterali sono in vetro sottile ma molto resistente, i sedili sono gli stessi della 964 Carrera RS, sono stati eliminati i sedili posteriori. E' stata infine eliminata la protezione in pvc del sottoscocca, riducendo allo stesso tempo la quantità di materiale insonorizzante. Questo alleggerimento generale ha avuto effetti benefici anche sulle doti di tenuta, assetto e frenata. I freni sono stati ulteriormente potenziati (la casa dichiara un tempo da 100 a 0 km/h in 2,6 sec), ed è stato mantenuto l'ABS. L'assetto è stato abbassato di 40 mm: molle e ammortizzatori sono più rigidi, mentre del tutto nuovi sono i cerchi componibili in lega lucidata da 18 pollici. I pneumatici da 235/40 265/35 sono stati realizzati appositamente dalla Dunlop per questa vettura per offrire migliori prestazioni sia sull'asciutto che sul bagnato.