El RS 5 tiene un motor de ocho cilindros en «V» de 4.163 cm³ y 450 CV —denominado 4.2 FSI V8—. Da la potencia máxima a 8.250 rpm. El par máximo es 430 Nm y se mantiene constante entre 4.000 y 6.000 rpm.
El Audi RS 5 acelera de 0 a 100 km/h en 4,6 s. La velocidad máxima está limitada a 250 ó 280 km/h (para esto último, hay que solicitar la opción correspondiente al realizar el pedido del coche).
Tiene tracción total permanente («quattro») y un diferencial central que no es de tipo Torsen como el que habitualmente llevan los modelos de Audi con tracción total y motor longitudinal colocado en la parte delantera. Las ventajas que cita Audi son su menor tamaño y peso, además de mayor eficiencia.
Hay un sistema de frenado selectivo para facilitar la trayectoria en las curvas. Actúa disminuyendo la velocidad de giro de las ruedas del lado interior de la curva, si éstas sobrepasan cierto límite. Otro sistema que puede intervenir en la trayectoria es el diferencial trasero activo (opcional). Mediante unos engranajes y un par de embragues multidisco es capaz de variar la fuerza que hace cada una de las ruedas posteriores.
El control de estabilidad (ESP) tiene un programa deportivo y se puede desconectar por completo. La asistencia de la dirección es variable en función de la velocidad (cuanto más rápido, menos asistencia). Opcionalmente puede tener una dirección con desmultiplicación variable (a menos velocidad, más giro de las ruedas con el mismo giro de volante).
Lleva una suspensión diferente al resto de versiones del A5 Coupé. Cambian los
muelles, los
amortiguadores, las
barras estabilizadoras y otros elementos elásticos. La carrocería queda 20 mm más baja que en el resto de versiones del A5 Coupé.
Los frenos tienen pinzas (pintadas de negro y con la inscripción «RS») con ocho pistones delante y discos hechos con el anillo de acero y el soporte de aluminio (pesan menos que los que son totalmente de hierro). Opcionalmente, los discos delanteros pueden ser cerámicos y de 380 mm de diámetro, en vez de 365 mm que tienen los de serie.
Hay ligeros cambios en la carrocería, entre los que destaca el alerón retráctil. Emerge a partir de 120 km/h y se oculta por debajo de 80 km/h. Hay un paquete de fibra de carbono para decorar el vano motor y otros dos con piezas negras o de aluminio mate para la carrocería.