O Audi A8 D4 (2010-2013) foi oferecido com 8 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6,3L Gasolina | 500 cv | 625 Nm | Automático | Tração integral | 250 km/h | 4.7 s | 12.4 l/100km | 2 versões |
| 4,0L Gasolina | 420 cv | 600 Nm | Automático | Tração integral | 250 km/h | 4.7 s | 9.5 l/100km | 6 versões |
| 4,2L Gasolina | 372 cv | 445 Nm | Automático | Tração integral | 250 km/h | 5.8 s | 9.7 l/100km | 6 versões |
| 4,1L Diesel | 350 cv | 800 Nm | Automático | Tração integral | 250 km/h | 5.6 s | 7.8 l/100km | 6 versões |
| 3,0L Gasolina | 290 cv | 420 Nm | Automático | Tração integral | 250 km/h | 6.2 s | 9.3 l/100km | 6 versões |
| 3,0L Diesel | 250 cv | 550 Nm | Automático | Tração integral | 250 km/h | 6.2 s | 6.6 l/100km | 6 versões |
| 2,0L Híbrido | 211 cv | 350 Nm | Automático | Tração integral | 235 km/h | 7.7 s | 6.3 l/100km | 3 versões |
| 3,0L Diesel | 204 cv | 400 Nm | Automático | Tração dianteira | 235 km/h | 8.0 s | 6.0 l/100km | 6 versões |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.