新款R8提供两种生产版本：基础版5.2 FSI车型搭载540 PS（397 kW；533 hp）V10发动机，以及动力更强的V10 Plus版本，配备610 PS（449 kW；602 hp）发动机。由于车身外壳中多个大型铝制部件被碳纤维材料取代，车身更轻且刚性更强。与第一代相比，底盘整合了额外的电子系统以提升操控性。首次在TT车型上引入的“虚拟座舱”系统也已配备。全轮驱动系统和7速S-Tronic变速箱为标配，不提供手动变速箱选项。R8所采用的Quattro全轮驱动系统略微偏向后轮驱动，动力分配至各车轮可变。水冷式前差速器、被动限滑后差速器以及机电助力转向系统共同确保了车辆敏捷的操控表现。可变磁流变悬挂系统可作为选装配置，但仅限欧洲市场提供。
该设计体现了奥迪当前应用于所有车型的设计语言，是对Frank Lamberty为第一代车型所做原始设计的演进。Type 42车型车门后方标志性的“侧刃”设计现已一分为二，分别位于后侧窗和腰线以下位置。侧刃可选装与车身同色的配色方案。奥迪标志性的LED头灯为标配，新开发的激光头灯仅在欧洲市场可作为选装配置。
R8标配19英寸轮毂，可选装20英寸轮毂。碳陶瓷制动系统同样为选装配置。
2020年7月，奥迪宣布将在美国市场停产5.2 FSI车型。为此推出了名为限量版的特别车型，生产数量限制为25辆硬顶版和5辆敞篷版。限量版提供三种特别配色：Mugello Blue搭配Pastel银色内饰、Avus Silver搭配黑色内饰与银色缝线，以及Sonoma Green搭配黑色内饰与红色缝线。所有车辆均配备菱形缝线Alcantara材质顶棚，并搭载特别设计的20英寸铣削银色轮毂。
