La disposición del motor es central-trasera montado longitudinalmente por primera vez en la historia de Audi.
Tal como ocurre con los sport prototipos de Audi que corren en Le Mans, el habitáculo está desplazado hacia adelante.
Este termina con una gran luneta trasera descendente, a través de la cual se visualiza el motor.
El volante, como cualquier deportivo moderno, es chato en su parte inferior, ya que es la única forma de dar lugar a las piernas.
El diseño combina mucha modernidad y algunos toques retro, como se ve en la forma de los indicadores.
El tapizado es de cuero, pero opcionalmente se pueden solicitar asientos especiales desarrollados por Quattro GmbH.
No hay conexión física entre la palanca y la caja, sino que la información se transmite en forma alámbrica.
La suspensión es de doble brazo en ambos ejes e incorpora la tecnología "Audi Magnetic Ride".
Los amortiguadores tienen un líquido magnético cuya viscosidad puede cambiarse para endurecer o ablandar la suspensión, elegida de acuerdo con cada situación por una computadora la cual, a través de unos electroimanes, reagrupa las partículas metálicas dentro del fluido haciendo el líquido más viscoso; con esto, se dificulta el paso del fluido de una cámara a la otra consiguiendo más dureza en el amortiguador.
El centro de gravedad es bajo debido a la escasa altura del automóvil, lo que aumenta la estabilidad en curva.
Estas prestaciones se deben también a que este modelo apenas supera los 1500 kg (3307 lb).
En la producción del Audi R8, 120 trabajadores calificados encajan más de 5000 piezas únicas a mano, la fábrica produce 25 coches al día.
Para la temporada 2009, participaron en diferentes competiciones, incluyendo las 24 Horas de Nürburgring hasta ocho R8 GT3.
La aerodinámica se ha trabajado con modificaciones como difusores o splitters, además de un prominente alerón.
En el caso del R18, la fórmula funcionó y a pesar de los dos tremendos accidentes sufridos, la tercera unidad en liza pudo lograr la victoria más importante del calendario mundial de resistencia.
De cara a la temporada, Audi presentó el R8 LMS Ultra, una versión muy actualizada del GT3 que pretendía dar frescura al modelo alemán ante la llegada de nuevos y poderosos rivales, como Aston Martin, Nissan o los Ferrari 458 Italia.