La disposition du moteur central de la 904 a été héritée de la 718, également connue sous le nom de RSK (Rennsport = course, kurz = court), la première voiture de course de l'usine. Elle était propulsée par le moteur à quatre cylindres plats de 1 966 cm3 (120 po3) de type 587/3 à quatre arbres à cames en tête produisant 180 ch, "probablement le moteur à quatre cylindres le plus complexe jamais construit". Elle conduisait une transmission à cinq rapports avec une transmission finale 4.428:1 de série, avec des rapports 4.605, 4.260, 3.636 et 3.362 disponibles.
Commencé sous le nom de Type 547, son développement a commencé en 1953, lorsque la précédente VW à base de 1 100 cc (67 po cu) à plat-quatre, utilisée dans la 356 contemporaine et d'une puissance de 38 ch (28 kW), a atteint la limite de son potentiel. Porsche a réalisé qu'il fallait une toute nouvelle génération. L'idée d'Ernst Fuhrmann, futur directeur technique, était d'atteindre une puissance de 70 ch (52 kW) pour 1 l (61 po3), en s'appuyant sur des chambres de combustion hémisphériques (que l'on appellerait hémisphères aux États-Unis).S.) et 46IDA2 de 46 mm (1,8 po) et 46IDA2 à deux culbuteurs pour générer 112 ch (84 kW) à partir du moteur à quatre arbres à cames de 1 500 cm3 (92 po3). Le 1,5 litre pesait 310 lb (140 kg) à sec, produisant finalement 180 cv (134 kW). Une conception complexe qui s'est avérée "très éprouvante" à construire et à assembler, mais très durable, elle a été utilisée dans 34 modèles différents, dont 550 Spyder, 356 Carreras, et F2/1.
La 904 fut la première Porsche à utiliser un châssis à échelle et une carrosserie en fibre de verre, ressemblant davantage à une voiture de course spécialisée que les voitures de sport modifiées typiques de l'époque, et peinte en blanc. La carrosserie en fibre de verre a été collée à son châssis en acier pour plus de rigidité et a atteint un coefficient de résistance de 0,34. Alors que de nombreuses voitures de course allemandes utilisaient des carrosseries en aluminium non peintes depuis les fameuses flèches en argent de 1934, la plupart des 904 étaient peintes en argent, la couleur nationale allemande moderne des courses. La carrosserie en fibre de verre de la 904 était fabriquée en pulvérisant de la fibre de verre hachée dans un moule, la quantité pulvérisée variait souvent en épaisseur sur la forme de la voiture et, par conséquent, le poids des différentes voitures était quelque peu inconstant. Les 904 à quatre cylindres préparés pour la course pesaient environ 655 kg (1 443 lb) et leur faible poids permettait à la 904 d'accélérer jusqu'à 97 km/h (60 mi/h) en moins de six secondes (en utilisant le rapport arrière standard, typique de Sebring) et d'atteindre une vitesse maximale de 260 km/h (rapport 3,362), soit seulement 1,3 m2 (14 pi2) de surface avant.
La Porsche 904 était équipée de ressorts hélicoïdaux (la première Porsche à ne pas utiliser les suspensions avant à bras oscillant et arrière à bras oscillant), avec des bras triangulaires de longueur inégale à l'avant. L'empattement était de 90.5 po - 2 300 mm - (à l'opposé, celui du Corvair était de 108 po (2 700 mm)), voie avant et arrière 51,7 po (1 310 mm), hauteur 42 po (1 100 mm) et garde au sol de 4,7 po (120 mm) sur roues 15 po (380 mm). Le freinage était assuré par des freins à disques de 275 mm (10,8 po) à l'avant et de 285 mm (11,2 po) à l'arrière.
La Porsche 904 est une voiture de course du constructeur Porsche homologuée pour la route.
La Porsche 904/8 apparaît aux essais des 24h du Mans 1964. Elle reçoit le moteur 8 cylindres 2 litres déjà vu dans les 718 RSK au lieu du 4 cylindres. Par contre, sa production est plus limitée et elle ne pourra courir que dans la catégorie des prototypes.
Les 904/8 ne brilleront jamais aux 24h du Mans, victimes de leur fiabilité. Elles remporteront néanmoins plusieurs victoires de classe en prototype de moins de 2L.
En totalité, 3 Porsche 904/8 seront produites. En réalité, ces voitures n'étaient que des simples 904 équipées de moteur 8 cylindres. Ces voitures portent les numéros de châssis suivants : 904-008, 904-009 et 904-082.