En 1967, Porsche lance la plus puissante 911S 160 CV (120 kW ; 160 ch). Avec la lettre S pour Sport, la Porsche 911 quitte le statut de coupé Grand Tourisme pour aller s'inscrire sur le terrain de la performance. En octobre 1966, la première 911 S fait son apparition au salon de Paris. Hormis le monogramme apposé sur la grille de capot moteur, il est difficile d'identifier au premier coup d'oeil une Porsche 911 S. Pour la première fois, les nouvelles jantes en alliage léger Fuchs sont proposées en option. Intérieurement, la 911 2.0 S se distingue également par son volant en cuir (qui remplace le bois) et un tableau de bord en simili décoré d'un badge spécifique "911 S" du côté passager.
Avec son 2L porté à 160 ch DIN au régime de 6600 tr/mn, la 911 S se caractérise par un comportement plus pointu et une meilleure disponibilité dans le haut du compte-tours. Arbres à cames, soupapes et culasse sont ainsi modifiées pour un meilleur remplissage à haut régime. Le châssis est lui aussi plus affûté par une barre anti-roulis plus grosse à l'avant, une barre stabilisatrice à l'arrière et des amortisseurs Koni plus fermes. Le millésime 69 opte pour une injection mécanique Bosch ainsi qu'un carter en magnesium qui permet de gagner quelques kilos et un radiateur d'huile à l'avant (dans l'aile droite). La 911 S développe désormais 170 ch.
La 911 S est également disponible en Targa dès sa présentation. En 1968, Porsche développa une transmission semi-automatique appelée Sportomatic, réduisant le nombre de pédale à deux.