Η σημαντικότερη προσθήκη στην γκάμα των κινητήρων είναι ο εξελιγμένος 2.0 TFSI, ο οποίος παρουσιάζει καινοτομίες όπως η ενσωμάτωση πολλαπλής εξαγωγής στην κυλινδροκεφαλή. Το 4κύλινδρο σύνολο αποδίδει 225 PS, εμφανίζει μέγιστη ροπή 35,7 kgm και μέση κατανάλωση μόλις 7,6 lt/100 km (έναντι 8,3 lt. του προκατόχου του με τα 211 PS). Νέος είναι και ο κορυφαίος της γκάμας, ο 3.0 TFSI που παίρνει τη θέση του 3.2 FSI. Με μέγιστη ισχύ 272 PS και ροπή 40,8 kgm, χαρίζει στο Q5 επιτάχυνση 0-100 σε 5,9 sec και τελική ταχύτητα 234 km/h. Η μέση κατανάλωση υποχωρεί από τα 9,3 στα 8, 5 lt/100 km.
Τρεις είναι οι πετρελαιοκίνητες επιλογές. Ο 2λιτρος αποδίδει 143 PS, συνδυάζεται με μηχανικό κιβώτιο και κίνηση στον εμπρός άξονα, καταναλώνοντας μόλις 5,3 lt. σε μεικτό κύκλο. Η άλλη έκδοση του ίδιου κινητήρα έχει μέγιστη ισχύ 177 PS και συνεργάζεται με το S tronic και τετρακίνηση quattro. Σε αυτή την περίπτωση η μέση κατανάλωση είναι 6 lt/100 km. Κορυφαία επιλογή στους diesel κινητήρες, ο 3.0 TDI. Αποδίδει 245 PS και περνά την κίνηση σε όλους τους τροχούς μέσω του 7τάχυτου S tronic. Τα 100 km/h έρχονται από στάση σε 6,5 sec και η τελική ταχύτητα φθάνει τα 225 km/h. Η Audi ανακοινώνει μέση κατανάλωση 6,4 lt. ανά 100 km.

