全新奧迪S6的V10發動機采用FSI汽油直噴技術。該技術可以讓壓縮比達到12.5:1，實現極為高效的燃燒過程。燃油噴射系統以高達100bar的壓力，將經過精確計量的燃油直接送入燃燒室。兩級可變鎂合金進氣歧管裝有電控進氣閥門，能夠形成渦流進氣。
創新的FSI發動機汽油直噴技術在賽車運動中展現了其非凡的潛力——裝備該技術的R8賽車五次代表奧迪參加法國勒芒24小時拉力賽，并四次奪魁。
強大的十缸發動機不只單純地為功率而設計，更多地考慮到了其杰出的扭力輸出。它能在6,800轉/分鐘時達到435馬力，而在3,000至4,000轉/分鐘之間獲得540牛•米的峰值扭矩輸出。在2,500轉至5,500轉/分鐘時，能夠有超過500牛•米的扭矩。發動機展現了良好的瞬時油門反應和卓越的運行動力，而在負載下會發出的轟鳴聲，更體現了此款車型的動感特質。
這臺發動機賦予了全新奧迪S6高能GT賽車所具備的道路性能。全新奧迪S6轎車能夠在5.2秒內從靜止加速至100公里/小時，而全新奧迪S6 旅行版僅比其多用0.1秒。最高車速為電子限速的250 公里/小時。該發動機的平均百公里油耗大約為13.4升。
全新奧迪S6總重為1910公斤（旅行版 為1970公斤）。因此每匹馬力只須推動4.39公斤的車重 (旅行版：4.53千克) ——這已經達到了頂級跑車的功率重量比。
傳動系統
更直接，更具動感
全新奧迪S6的動力傳動系統同樣采用了全新設計。發動機的動力通過標準配置的tiptronic 六檔自動變速箱轉化為動力傳至車輪。與其他奧迪車型相比，其電子控制自動換檔的軟件程序已經得到了優化，可以提供更偏向于動力性的換檔方式；檔位的切換明顯更靈活。
駕駛員可以選擇變速箱的“S”運動模式駕駛車輛，該模式能夠確保在相對較高的發動機轉速下也能保持良好的加速性。變速箱的換檔操作可以通過安裝在方向盤上鋁制外觀的換檔撥片進行手動換檔。
