Sportowe Audi R8 z silnikiem pośrodku otrzyma mocniejszy silnik. Obok dotychczas sprzedawanej jednostki 4,2 V8 FSI o mocy 309 kW (420 KM) pojawi się 10-cylindrowy silnik 5,2 FSI pochodzący z Lamborghini Gallardo LP560-4. Silnik o pojemności 5204 cm3 oferować będzie moc 386 kW (525 KM) przy 8000 obr./min zamiast 412 kW (560 KM) oferowanym w Lamborghini. Maksimum momentu obrotowego 530 Nm osiągane jest przy 6500 obr./min.
Silnik wyposażono w system bezpośredniego wtrysku paliwa FSI, który wtryskuje paliwo do cylindrów pod ciśnieniem do 120 barów. Dzięki temu jednostka może pracować ze stopniem sprężania 12,5:1, co zapewnia wysoką wydajność, a dokładniej wysoką moc przy niskim zużyciu paliwa. Ogranicznik obrotów ingeruje przy 8700 obr./min.
Do wyboru jest 6-biegowa manualna skrzynia biegów lub sekwencyjna R tronic, która do zmiany biegu potrzebuje zaledwie 0,1 s. W obu przypadkach poprzez system quattro napędzane są wszystkie koła. W celu uzyskania jak najlepszego czasu przyśpieszenia dostępna jest funkcja Launch Control, która elektronicznie reguluje poślizg kół.
Nowy silnik zapewnia Audi R8 doskonałe osiągi. Prędkość maksymalna 316 km/h, przyśpieszenie od 0 do 100 w 3,9 s, a do 200 km/h w 8,1 s (czas wersji z przekładnią sekwencyjną R tronic).
Dzięki relatywnie niskiej masie silnika (258 kg) R8 5,2 V10 jest zaledwie o 31 kg cięższe od R8 4,2 V8. Wersja z przekładnią manualną waży więc jedyne 1620 kg. Ze względu na umieszczenie silnika pośrodku przed tylną osią masa rozkłada się w prawie idealnym stosunku 44:56. Zawieszenie zestrojono tak, by miało neutralny charakter.
W wyposażeniu nie brakuje aktywnego zawieszenia Audi magnetic ride, przednich lamp w pełni wykorzystujących techniki diodowej, a za dopłatą oferowane są hamulce ceramiczne, które zapewniają większą siłę hamowania bez podatności na fading, a ich żywotność szacowana jest na 300 tys. km.
Premiera światowa nowej wersji R8 odbędzie się podczas targów motoryzacyjnych w Detroit. W niemieckich salonach sprzedaży Audi R8 5,2 V10 pojawi się w drugim kwartale 2009, a cena podstawowa wyniesie 142 tys. euro.