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Markantestes Merkmal der beiden Sportwagen ist wie schon beim Vorgänger (Typ 996) das grosse Glasdach und die klappbare Heckscheibe. Im Targa 4 arbeitet der bekannte Sechszylinder-Boxermotor, der aus 3,6 Liter Hubraum eine Leistung von 325 PS schöpft. Er beschleunigt das Fahrzeug in 5,3 Sekunden von Null auf 100 Stundenkilometer und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 280 km/h. In der stärkeren S-Variante kommt ein 3,8 Liter-Motor mit 355 PS zum Einsatz. Der Sprint auf 100 km/h gelingt hier in 4,9 Sekunden, die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 288 km/h.
Dank des Ventilsteuersystems VarioCam Plus entwickelt der Targa 4 ein maximales Drehmoment von 370 Newtonmetern, das bei 4250 Umdrehungen pro Minute zur Verfügung steht. Bei der S-Version sind es 400 Newtonmeter bei 4600 U/min. Die Kraftübertragung erfolgt über ein Sechsgang-Schaltgetriebe mit kurzen, präzisen Schaltwegen. Auf Wunsch bietet Porsche seinen Kunden die bekannte Fünfgang-Automatik Tiptronic S an, mit der über Wipp-Tasten in den Lenkrad-Speichen sportlich geschaltet werden kann. Die Kraftübertragung erfolgt wie bei den Coupé- und Cabrio-Versionen des Carrera 4(S) durch ein Allradsystem mit Visco-Lamellenkupplung, das permanent je nach Fahrsituation zwischen fünf und 40 Prozent der Antriebskraft über die Vorderräder auf die Strasse bringt. Das System sorgt so für ausgeglichenen Vortrieb in Kurven bis in den Grenzbereich und verbessert die Traktion auch auf nasser oder glatter Fahrbahn.
Äusseres Erkennungsmerkmal des Targa 4(S) ist ein grosses Glasdach, das sich harmonisch in die Linienführung des Sportwagens einfügt und ihm einen unverwechselbaren Charakter verleiht. Eine seitliche Zierleiste aus poliertem und eloxiertem Aluminium, die entlang des Dachrahmens verläuft, betont die Seitenlinie.
Das Glasdach ist aber nicht nur ein optisches Highlight, sondern sorgt auch für ein lichtdurchflutetes, helles Interieur. Es lässt sich mit Hilfe zweier Elektromotoren bei jeder Geschwindigkeit in nur sieben Sekunden bis zu einem halben Meter öffnen. Die maximale Dachöffnungsfläche beträgt dann bis zu 0,45 Quadratmeter. Das Dachmodul besteht aus zwei Lagen getöntem Spezialglas, das im Vergleich zum Vorgänger um 1,9 Kilogramm leichter wurde. Durch ein neu entwickeltes Dichtungssystem bleiben die Windgeräusche selbst bei hohen Geschwindigkeiten auf niedrigem Niveau. Ein Windabweiser minimiert die Luftverwirbelungen im Innenraum, wodurch ein Offenfahren auch bei kälteren Temperaturen möglich ist. Gegen zu starke Sonneneinstrahlung schützt das Sonnenschutzrollo aus teildurchlässigem schwarzen Stoff. Die Betätigung des Glasdachs und des Rollos erfolgt über eine Wipp-Taste auf der Mittelkonsole neben dem Handbremshebel.
Die per Gasdruckfedern nach oben schwenkende Glasheckscheibe ermöglicht das einfache Beladen des 230 Liter grossen Gepäckraums bei umgeklappten Rücksitzen. Die Heckklappe kann entweder über einen Schalter auf dem fahrerseitigen Einstiegsschweller oder über die Funkfernbedienung des Fahrzeugschlüssels entriegelt werden. Das Schliessen wird durch eine elektrische Zuziehhilfe erleichtert.