奥迪为这款车提供的是一台4.0升V8 TFSI双涡轮增压燃油直喷发动机，这台发动机是以之前的4.2 V8 FSI发动机为基础研发而来，而且发动机结构也从传统结构改进为HSI(Hot Side Inside)结构。性能参数为最大功率309千瓦/5500-6400转，最大扭矩550牛米/1400-5200转。

    这台V8发动机采用了闭缸技术，即通过2、3、5、8缸上的零升程凸轮实现低负载情况下的4缸运行。其实为了降低油耗，发动机还有精确的热能管理系统。在发动机预热阶段，系统通过一个球阀阻断冷却液的流动，帮助发动机快速升温。机油泵也采取了两段可调设计，在低负载情况下可以降低能耗。发动机的缸体由铝硅合金采用低压冷凝铸造工艺制造，即使加上所有关键附件，这台V8发动机的重量也只有220公斤。

    同时与发动机配合工作的是7速S tronic双离合变速箱，帮助全新奥迪S6可以从静止加速到100公里/小时仅需4.6秒。日常驾驶S6，只要不去激活运动模式，它还是愿意表现的像一辆A6，无论是动力的线性还是变速箱积极的换挡，都可以把加速度处理的很平顺，在市区驾驶只要不超过过半油门，驾驶起来非常舒适。

    尽管S6动力庞大，不过你也不必太担心它的油耗，电子系统会根据油门、路况等综合因素来决定是否进入四缸模式（即关闭V8发动机中的四个缸），一般这种情况在于平路缓慢加速或者高速定速巡航时。

    奥迪车方向盘普遍偏轻，放在S6上也一样，这样的好处是可以降低不少驾驶者的负担，不过在比较极端的情况下还是能感觉到车头会比转向机略慢一些，但并不是轻易可以察觉的。

    最新一代quattro全时四轮驱动系在正常行驶条件下，默认前、后动力分配比为40:60。如果车辆出现极限情况，前轴最多可获得70%的动力、后轴则可获得80%的动力。同时quattro系统还配备另外一套高性能组件——能够以连续可变方式分配后轴轮间驱动力的运动差速器。