Aston Martin ha desarrollado el Vanquish S V12, con la potencia máxima aumentada hasta 528 CV (sobre los 466 del Vanquish normal, que sigue a la venta). Es el modelo de producción más rápido que ha fabricado Aston Martin hasta el momento.

El aumento de potencia se debe a un ajuste del motor que lo hace capaz de girar más rápido, y a que la relación de compresión es ahora 10,8 a 1 (antes 10,5). En ese ajuste hay culatas distintas, con los conductos pulidos para mejorar la respiración del motor, nuevos inyectores y una programación diferente; también ha tenido que modificar las bielas para que puedan soportar la mayor presión. Otras características del motor no cambian es un V12 a 60º de 5.935 cm³, con cuatro válvulas por cilindro.

La potencia máxima del Vanquish S es 528 CV a 7.000 rpm (88,9 CV/l de potencia específica). El par máximo es 577 Nm a 5.800, un valor bueno dada la cilindrada.

Con este motor y un cambio automático de seis velocidades (derivado de uno manual pero con mando electrohidráulico), el Vanquish S alcanza 321 km/h y acelera de 0 a 100 km/h en 4,8 s. No es mucha aceleración dada su potencia, debido a que pesa 1.875 kg; es exactamente el mismo tiempo que hace un Porsche 911 Carrera S, con 355 CV y 1.495 kg. La velocidad máxima es normal en un coche de esta potencia, su coeficiente Cx es 0,32.

Las modificaciones que ha tenido que hacer Aston Martin en el bastidor afectan principalmente a los frenos y, en menor medida, a la suspensión. Los cuatro discos son flotantes y los delanteros llevan pinzas monobloque de aluminio de seis pistones (antes cuatro); miden 378 mm de diámetro (en lugar de 355 mm). Los discos traseros tienen el mismo diámetro que antes (330 mm) pero son 2 mm más anchos y tienen una capacidad para disipar el calor un 21 por ciento mayor que antes. Las pastillas son de un material distinto.

Los muelles son más cortos y duros; rebajan la altura de la carrocería 5 mm; los amortiguadores son más duros y tienen una ley de funcionamiento distinta, mejorada en frecuencia alta. Según Aston Martin, con cambios en las palancas de la dirección, los bujes y la alineación de las ruedas, la dirección es un 20 por ciento más rápida.

En la carrocería hay cambios decorativos y funcionales, entre ellos una parrilla que surte más de aire al motor y un alerón bajo el paragolpes para limitar la fuerza ascensional («splitter»). Como en el Vanquish normal, el bastidor y los paneles de la carrocería son de aluminio.

Desde su lanzamiento en 2001, Aston Martin ha fabricado 1.500 unidades del Vanquish.