Audin kehittämä alumiinirunko Audi Space Frame (ASF) on kevyt, mutta kilpa-automaisen vaatimustason mukaisesti hyvin jämäkkä. Auto on 4,44 m pitkä, 1,90 m leveä ja vain 1,25 m korkea (Spyder 1,24 m). Audi R8 -mallisto on saatavilla 4,2-litraisella V8-moottorilla tai 5,2-litraisella V10-moottorilla. 4,2 FSI -moottori tuottaa tehoa 316 kW (430 hv) vääntömomentin ollessa 430 Nm, ja 5,2 FSI -moottorin teho on 386 kW (525 hv) ja maksimivääntömomentti 530 Nm. Uutena R8 Coupé -mallistoon tuli moottoriversio R8 V10 Plus, joka kehittää tehoa 404 kW (550 hv) suurimman vääntömomentin ollessa 540 Nm. Kaikki Audi R8:n moottorit kootaan käsin.
Suurin muutos on uuteen Audi R8 -malliin räätälöity S tronic -kaksoiskytkinautomaattivaihteisto. V10-moottorin yhteydessä uusi 7-vaihteinen S tronic -automaattivaihteisto on vakiovarusteena, ja V8-malliin sen saa lisävarusteena. V8-moottori toimitetaan vakiovarusteena tutulla 6-vaihteisella kulissiohjatulla manuaalivaihteistolla. Uuden, nopeammin vaihtavan S tronic -automaattivaihteiston myötä Audi R8:n suorituskyky on parantunut huomattavasti kaikilla moottoriversioilla.
Uusi Audi R8 V10 Plus -malli kiihtyy 0-100 km/h vain 3,5 sekunnissa, huippunopeuden ollessa 317 km/h. S tronic -automaattivaihteiston sekä Start-Stop -automatiikan avulla mallin CO2-päästöjä on pystytty pienentämään jopa 22 g/km. Kaikki R8-mallit on varustettu quattro-nelivedolla akselikuorman jakautuessa suhteessa 43:57.
Uutta ilmettä päivitetylle Audi R8:lle tuovat uudet vakiovarusteiset LED-ajovalot ja LED-takavalot sekä uudet liukuvasti syttyvät takavilkut. Etusäleikkö on Audille tyypillinen singleframe, joka on yläkulmista viistetty. Uusitussa etupuskurissa on kolme ilmanottoaukkoa. Kaikissa moottoriversioissa on kaksi suurta, pyöreää ja kiiltävää pakoputkea.
R8:n vapaasti hengittävät V-moottorit ja kompakti pakoputkisto takaavat täyteläisen äänimaailman. Kilpa-automaista ajotuntumaa voidaan lisätä esimerkiksi erikoisurheiluistuimilla. Audi R8 on personoitavissa kattavalla lisävarustevalikoimalla, jossa on huomioitu niin kuljettajaa avustavat järjestelmät kuin auton ulkonäön ja sisustuksen muokkaaminen omiin mieltymyksiin sopivaksi.
Audi R8 -mallit valmistetaan edelleen pääosin käsityönä Audin Neckarsulmin tehtaalla Saksassa. Uudistunut Audi R8 tuli myyntiin Euroopassa vuoden 2012 lopulla ja Suomessa alkuvuodesta 2013. Auton hinnat Suomessa verojen jälkeen lähtevät vajaasta 216 800 eurosta (Coupe V8 4,2 FSI). Kallein versio on V10 Plus 5,2 FSI, joka maksaa lähes 319 000 euroa.
