Công suất kéo lớn và đầu ra cao kết hợp với hiệu quả: Ngay cả sau khi sửa đổi, đầu ra của động cơ 2.9 TFSI vẫn không thay đổi ở 331 kW (450 PS). Động cơ tăng áp kép V6 cho công suất tại 1.900 đến 5.000 vòng/phút; trong quá trình này, mỗi bộ tăng áp sẽ cung cấp khí nén cho một dải xi lanh và mô-men xoắn 600 Nm (442,5 lb-ft) được cung cấp cho trục khuỷu. Cả hai mẫu RS đều tăng tốc từ 0 lên 100 km/h (62,1 mph) trong 3,9 giây; Theo yêu cầu, Audi Sport GmbH có thể nâng tốc độ tối đa từ 250 km/h (155,3 mph) lên 280 km/h (174,0 mph).
Hộp số tiptronic tám tốc độ đã được điều chỉnh cho truyền lực thể thao của động cơ; người lái có thể điều khiển nó bằng cách sử dụng cần gạt chuyển số bằng nhôm kiểu mái chèo. Hệ dẫn động bốn bánh toàn thời gian quattro mang lại cho RS 5 một vị trí đặc biệt trong phân khúc. Trong hoạt động lái xe bình thường, sự phân bổ công suất giữa trục trước và trục sau là 40:60 – sự phân bổ mô-men xoắn động không đối xứng này dẫn đến khả năng xử lý thiên về phía sau, thể thao. Nếu cần, bộ vi sai trung tâm có thể chuyển hướng tới 70% lực về phía trước hoặc lên đến 85% lực về phía sau. Với bộ vi sai thể thao tùy chọn, chủ động phân phối mô-men xoắn giữa các bánh xe của trục sau, khả năng xử lý năng động còn được gia tăng hơn nữa.
Ở chu trình lái WLTP, Audi RS 5 Coupé chỉ tiêu thụ 9,1 l (2,4 US gal) nhiên liệu cho mỗi 100 km (62,1 dặm); RS 5 Sportback tiêu thụ 9,2 l (2,4 US gal); Do đó, hai phương tiện lần lượt thải ra 208 g/km (334,7 g/mi) và 209 g/km (336,4 g/mi) CO2.
