В базовой комплектации Audi R8 оснащается атмосферным двигателем V8 объёмом 4,2 литра, использующим технологию FSI, который вырабатывает максимальную мощность равную 420 лошадиным силам. Разгон от 0 до 100 км/ч составляет 4,6 секунды. Максимальная скорость в целях безопасности ограничена электроникой на отметке 301 км/ч
V8 Spyder (2011)
1-го июля автомобильный журнал Autocar объявил о том, что Audi пополнила гамму двигателей R8 428-сильным (на 14 л. с. больше, чем у версии купе с аналогичным силовым агрегатом) V8 объёмом 4,2 литра, разгоняющая автомобиль от 0 до 100 км/ч за 4.8 секунды, развивая максимальную скорость в 299 км/ч
V10
Модификация Audi R8 с 5,2-литровым атмосферным двигателем V10 мощностью в 525 лошадиных сил. Независимо от мотора, мощность передается посредством шестиступенчатой механической или автоматической коробки Audi R Tronic с помощью передаточного механизма, позаимствованного у Lamborghini Gallardo[5]. Кроме этого, R8 оснащена системой полного привода и лёгким кузовом из сплава алюминия. Дизайн автомобиля разрабатывался итальянским автомобильным дизайнером Вальтером де Сильвой и его дизайнерской командой.
Салон украшен декоративными вставками из карбона и алюминия. Также автомобиль оснащается аудио системой Bang & Olufsen с 12 динамиками. На Audi R8 в стандартной комплектации устанавливаются 18-дюймовые диски с шинами размерности 235/40 на передней оси и 285/35 на задней.