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Die Motorisierung des 917 war ebenso ungewöhnlich wie seine verschiedenen Karosserievarianten: Hinter dem Fahrersitz erstreckte sich ein luftgekühlter Zwölfzylindermotor mit liegenden Zylindern, dessen Kurbelwelle ihn als einen 180 Grad V-Motor auswies. Aus einem Hubraum von zunächst 4,5 Litern entwickelte das Triebwerk 520 PS. Der Gitterrohrrahmen bestand aus Aluminium, die Karosserie aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Damit der Rennwagen auch für unterschiedliche Rennstrecken bestens geeignet war, entwickelten die Porsche-Ingenieure unterschiedliche Karosserievarianten. Das so genannte Kurzheck war für kurvenreiche Strecken ausgelegt, in denen ein hoher Anpressdruck für schnelle Kurvenfahrten benötigt wurde. Die Langheckvariante war für schnelle Rennstrecken und eine hohe Endgeschwindigkeit ausgelegt. Hinzu kamen die offenen 917-Spyder, die in der CanAm- oder Interserie eingesetzt wurden.
Zum Ende der Rennsaison 1970 sicherte sich Porsche mit den Typen 917 und 908/03 neun von zehn möglichen Siegen überlegen die Markenweltmeisterschaft. Die Siegesserie begann in Daytona und hielt in Brands Hatch, Monza, Spa, auf dem Nürburgring, bei der Targa Florio, in Le Mans, Watkins Glen und dem Österreichring weiter an. Saisonhöhepunkt war jedoch der von Porsche lang ersehnte Gesamtsieg bei den 24 Stunden von Le Mans, den Hans Herrmann und Richard Attwood am 14. Juni 1970 nach Zuffenhausen brachten.
Wie im Vorjahr wurde auch die Saison 1971 vom Typ 917 dominiert, so dass die Markenweltmeisterschaft mit acht von zehn Rennsiegen erneut an Porsche ging. Und erneut siegte ein Porsche 917 bei den 24 Stunden von Le Mans – diesmal mit Gijs van Lennep und Dr. Helmut Marko, die mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 222 km/h und 5335 gefahrenen Kilometern den bis heute gültigen Streckenrekord halten. Eine Besonderheit ihres optisch durch seine Haifischflossen gekennzeichneten 917 Kurzheck war der aus Magnesium gefertigte Gitterrohrrahmen. Einen weiteren Rekord erzielte 1971 ein 917 Langheck-Coupé: Auf der Mulsanne-Geraden wurde der Rennwagen mit 387 km/h gemessen. Grosse Bekanntheit erlangte auch ein weiterer Le Mans-Teilnehmer: Der Porsche 917/20 war eine Mischung aus Kurz- und Langheck und fiel durch seine breiten Proportionen auf. Obwohl der rosa lackierte Rennwagen mit dem Spitznamen "Die Sau" nach der Hälfte der Distanz ausfiel, machte ihn seine ausgefallene Lackierung zu einem der bekanntesten Porsche überhaupt.
Als zum Ende der Saison 1971 das europäische FIA-Reglement für Fünfliter-Sportwagen endete, entschied sich Porsche für ein Engagement im Candian American Challenge Cup (CanAm). Im Juni 1972 setze das private Penske-Rennteam in Mosport erstmals den turbo-aufgeladenen Porsche 917/10 Spyder ein. Mit einer Leistung von bis zu 1000 PS dominierte der Porsche-Spyder die Rennserie und gewann mit Siegen in Road Atlanta, Mid Ohio, Elkhart Lake, Laguna Seca und Riverside für Porsche die CanAm-Meisterschaft. Im Jahr darauf erlebte der bis zu 1200 PS starke 917/30 Sypder seine Rennsportpremiere. Die Überlegenheit des von Mark Donohue gesteuerten Boliden war so offensichtlich, dass das Reglement der CanAm-Serie schliesslich geändert wurde, um den 917/30 von einer weiteren Teilnahme in der Saison 1974 auszuschliessen. Typisch Porsche: Die für diese Rennen entwickelten Technologien zur Leistungssteigerung wurden erfolgreich auf die Strassensportwagen übertragen. So machte der abgasseitig geregelte Turbolader ab 1974 im 911 Turbo Karriere und ist seit dieser Zeit ein Synonym für die Leistungsfähigkeit von Porsche-Sportwagen.
Bis heute ist der Ruf des 917 legendär. Insgesamt baute Porsche 65 Exemplare des 917: 44 Sportwagen als Kurz- und Langheck-Coupés, zwei PA Spyder sowie 19 Sportwagen als CanAm- und Interserie-Spyder mit bis zu 1400 PS starken Turbomotoren. Sieben der wichtigsten 917 – darunter die Le Mans-Siegerwagen von 1970 und 1971 oder der 917/30 Spyder – sind derzeit im neuen Porsche-Museum in Stuttgart-Zuffenhausen ausgestellt.