Ebben a változatban debütált az átalakított 2,0 literes TFSI motor, melynek teljesítménye 272 lóerő! Az összkerékhajtás révén a 350 Nm-es nyomatékmaximum talajra juttatása sem okoz gondot, a kupé 5,4, míg a roadster 5,6 másodperc alatt éri el a százas tempót álló helyzetből. S-Tronic automatikus váltóval további két tized faragható le, a TTS végsebessége pedig 250 km/h. A futóművön is változtattak, a normál mellett létezik sportállás is, utóbbiban 10 mm-el csökken az autó hasmagassága. A 18 colos felniken gördülő Audi TTS kupé mellett az R8-as 6,0 literes dízelmotorral felszerelt koncepciója volt az ingolstadtiak igazi nagy durranása!

Az R8 V12 TDI hivatalosan csak tanulmány, de könnyen elképzelhető, hogy szériamodell válik belőle. A 12 hengeres, 500 lóerős gázolajos motor 1000 Nm-es nyomatékot szabadít fel 1750-es percenkénti fordulatnál, így a százas sprintidő mindössze 4,2 másodperc. Az összkerékhajtású, középmotoros, hatfokozatú manuális sebességváltóval felszerelt dízeltorpedó teljesíti a 2014-ben életbe lépő Euro 6-os emissziós normákat is. Az ingolstadtiak a sportautó külsején is igazítottak, a hatalmas, méhsejt mintázatú légbeömlők agresszív fenevaddá varázsolják az R8-ast, hátulnézeből pedig a diffúzorszerű szoknyaspoiler szúr szemet. Amennyiben az Audi vezetősége rábólint a sorozatgyártásra, az R8 V12 TDI lehet a világ első dízel szupersportkocsija.