奧迪S5和S4搭載了相同的發動機，匹配了相同的動力總成，如果說奧迪S4是A4的高效能版本，那麼奧迪S5就是A5的高效能版，兩者的區別主要體現在部分配置和運動效能的調校差別上。
奧迪S4搭載全新3.0TV6發動機（雙渦管單渦輪），最大功率354馬力，峰值扭矩500牛・米，匹配8速手自一體變速箱，標配quattro四驅系統，官方0-100km/h加速時間為4.7秒。
全新奧迪S5搭載了一臺全新的3.0TV6發動機，其最大輸出功率達到354馬力，峰值扭矩高達500牛・米，傳動系統匹配的是8速手自一體變速箱，並標配quattro全時四驅系統。在這套動力總成的加持下，全新S5Coupe車型的0-100km/h加速時間為4.7秒，Cabriolet車型則為5.1秒。
