第二代 RS 6，后称为 Audi RS 6 5.0 TFSI quattro (Typ 4F)，基于大众集团 C6 汽车平台打造，于 2007 年 9 月在法兰克福车展上发布。工厂生产于 2007 年 12 月开始，同月起在欧洲上市销售，并于 2009 年开始出口至其他地区。对于 C6 RS 6，Audi 计划总产量为 8000 辆，其中 6500 辆为 Avant 版本，其余为轿车版本。RS 6 未在北美市场销售，使得 Audi S6 成为该地区性能最高的车型。（由于旅行车在北美市场不受欢迎，RS 6 Avant 几乎不可能被引进，尽管曾有传言称 RS 6 轿车将在美国销售，但最终因 RS 6 进口商无法通过美国法规而未能实现。）C6 RS 6 的生产于 2010 年第三季度结束。
RS 6 的 5.0 升（4,991 cc）V10 发动机在 6,250 至 6,700 rpm 时可输出 426.5 kW（580 PS；572 bhp）的功率，并在 1,500 至 6,250 rpm 时提供 650 N⋅m（479 lbf⋅ft）的扭矩，比 BMW 的 5.0L V10 发动机高出 52 kW（71 PS；70 bhp）和 150 N⋅m（111 lb⋅ft）。截至 2010 年 1 月 [更新]，RS6 是 Audi 有史以来动力最强的单一车型，其发动机输出超越了最接近的竞争对手 BMW M5 和 Mercedes-Benz E63 AMG，这两款车均采用自然吸气发动机。然而，2010 年 RS 6 轿车的预估价格为 160,000 美元（另一来源引用 2009 年价格为 126,000 美元，这使得 RS 6 对于美国市场而言可能过于昂贵），这使其与其他行政级轿车的性能版本区分开来：BMW M5 的建议零售价为 85,700 美元，Mercedes-Benz E63 AMG 为 87,700 美元，而 Audi 自家的 S6 为 78,025 美元。
Avant 版本的官方性能数据：0-100 km/h（62.1 mph）加速时间为 4.6 秒，0-200 km/h（124.3 mph）加速时间为 12.7 秒，最高时速电子限制为 250 km/h（155.3 mph），并提供工厂选装解除最高时速限制至 274 km/h（170.3 mph）。标准配置下，CO 2 排放量为 333 g/km。轿车版本 0-100 km/h（62.1 mph）加速时间为 4.5 秒。
C6 RS 6 Avant 于 2008 年 4 月推出，四门轿车/三厢版则于 2008 年 8 月上市。RS 6 采用钢制单体壳（承载式）结构，其前翼子板（挡泥板）和发动机盖（引擎罩）使用了轻质铝合金。
在外观上，RS 6 与相关的 S6 有所不同，其前后轮拱（翼子板）更为外扩，让人联想到初代 Audi Quattro，以容纳更宽的轮距。它还取消了前雾灯，以便为更大的前部进气口（用于两个侧置中冷器（SMICs）和额外的散热器）腾出空间。RS 6 的十个（每侧）前部发光二极管（LED）日间行车灯（DRLs）位于主大灯灯组内，以增大进气口尺寸，而相关的 S6 上类似的 LED（但每侧五个）则位于前保险杠下部的雾灯旁。LED 照明技术也应用于尾灯。RS 6 还配备了自适应大灯，可根据方向盘转动在弯道中旋转。作为 2009 款发布的改款 Audi A6，其前后端的 LED 灯光设计与 RS 6 上开创的风格相似。
行李箱容量，根据 VDA "方块法" 测量，Avant 版本范围从 565 升（19.95 立方英尺）到 1,660 升（58.62 立方英尺）。
RS6 的发动机（零件代码：07L，识别代码：BUH）被 Audi 声称为首款全铝合金等间隔点火 5.0 升（4,991 cc (304.6 cu in)）90° V10 双涡轮增压（"biturbo"）分层燃油喷射（FSI）发动机，配备干式油底壳润滑系统。该发动机与 Audi R8、S6 和 S8 中的自然吸气 V10 相关，但 RS 6 的发动机拥有约 400 个独特部件。
该发动机每缸四气门，采用链条驱动的双顶置凸轮轴，并为进气和排气凸轮轴提供可变气门正时。增压进气空气由两个侧置中冷器（SMICs）冷却。发动机由两个 Bosch DI-Motronic MED 9.1.2 发动机控制单元控制，分别充当 "主" 和 "从"：由于发动机能达到高转速，因此需要两个 ECU。它还使用了映射式直接点火系统，配备十个独立的直接作用点火线圈、电子线控油门（Bosch "E-Gas"）、按缸爆震控制以及按缸组自适应 Lambda 控制，利用八个 Lambda 传感器。
RS6 铝合金发动机盖下总共需要七个散热器和四个电动冷却风扇来冷却发动机及相关部件。
驱动输出通过 ZF 6HP 28A 六速 Tiptronic 自动变速箱传递。齿轮比为：1 档：4.171，2 档：2.340，3 档：1.521，4 档：1.143，5 档：0.867，6 档：0.691，换挡时间缩短，并配备 "动态换挡程序"（DSP）和 "运动" 模式。它在平底方向盘后方安装了换挡拨片，设计类似于 Audi B7 RS 4。变速箱默认设置为传统自动模式，在加速时延迟升档，并更早降档以最大化发动机制动。所有操作模式下的降档均包括动力总成控制模块电子控制单元（ECU） "轻点" Bosch "E-Gas" 线控油门，以实现更平顺的换挡。液力变矩器在所有前进档位均包含锁止功能，并在车辆静止时能够完全断开，从而节省燃油。
像所有 Audi "RS" 车型一样，RS 6 标配 Audi "标志性" Quattro 全时四轮驱动系统。此版本的 RS 6 使用来自 Torsen T-3 "自动扭矩偏置"（ATB）中央差速器的最新非对称动态 40:60 前后默认扭矩分配。这款最新一代的 Torsen Quattro（首次出现在 B7 RS 4 上）可根据牵引力条件，自动动态分配最多 100% 的扭矩至后轴，或最多 80% 至前轴。
前后最终传动采用传统的 "开放式" 差速器（速比 3.317），并使用 Audi "电子差速锁"（EDL）。EDL 是 Bosch ESP 8.0 电子稳定程序的一部分或 "功能"，该程序还包括 "防滑调节"（ASR）牵引力控制系统。EDL 并非传统意义上的 "锁止" 差速器，而是使用电子设备比较同一轴上两个车轮的速度，并对任何被检测到失去牵引力（即转速快于对侧车轮，超出正常接受偏差）的车轮进行制动。这种对打滑车轮的制动效果是将扭矩通过车轴传递到另一个仍被认为具有牵引力的车轮。
与前代 RS6 和 B7 RS 4 一样，这一代 RS 6 包含 Audi "动态行驶控制"（DRC）运动悬挂系统。该系统主要为机械式，使用泵在过弯时为对角连接的减震器（减振器）提供额外压力，以抵消侧倾和俯仰。系统可以持续动态调整每个减震器的刚度，以保持舒适的乘坐感和高抓地力。在此版本中，它具有三级水平控制，可通过多媒体界面（MMI）控制进行选择。
转向系统包括齿条齿轮式速度感应 "servotronic" 助力转向，速比为 12.5，转弯直径为 12.2 米。
RS 6 的标配制动器为交叉钻孔、径向通风式浮动铁制盘。前制动盘直径为 390 毫米（15.35 英寸），厚度为 36 毫米（1.417 英寸），由亮黑色六活塞固定式 Brembo 单体合金卡钳夹持，卡钳上带有 "RS" 标志；后制动盘直径为 356 毫米（14.02 英寸），厚度为 28 毫米（1.102 英寸），配备黑色单活塞浮动卡钳和集成式机电驻车制动连杆。驻车制动在车辆行驶时兼作全紧急制动，通过对所有四个车轮施加最大制动力，从而激活防抱死制动系统（ABS）。
可选 "Audi ceramic" 碳纤维增强碳化硅（C/SiC）复合材料前制动器仅与 20 英寸车轮配套提供，使用直径 420 毫米（16.54 英寸）、厚度 40 毫米（1.575 英寸）的钻孔、通风式浮动 SGL Carbon 复合材料制动盘，以及灰色涂装的八活塞固定式 Alcon 单体合金卡钳，卡钳上带有 "Audi ceramic" 标志。
无论制动盘结构类型如何，所有制动盘均通过高强度钢安装销安装，这些安装销将制动盘的 "工作" 表面连接到轻质合金制动盘毂。
标配经过专门 "调校" 的 "运动偏向" Bosch ESP 8.0 电子稳定程序，包括防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配（EBD）和制动辅助（BA）。该 ESP 系统具有三种用户可选设置："ESP-on" - 标准默认的全面保护模式，"ESP-sportmode"（关闭 ASR 和 EDL 牵引力功能），以及 "ESP-off"（完全禁用所有 "稳定" 和 "牵引力" 相关功能）。
标配车轮（在英国）为 9.5Jx20 英寸 "五段式辐条" 设计合金轮毂，搭配 275/35 ZR20 102Y XL（超负荷）轮胎（额定载重 850 kg (1,874 lb) 每胎），官方供应轮胎为 Pirelli P-Zero Rosso 或 Dunlop SP SportMaxx GT。免费选装项包括 9.5Jx20 "七辐双叉" 设计（与 B7 RS 4 风格相同），或 9Jx19 英寸 "十辐" 设计合金轮毂，搭配 255/40 ZR19 Michelin Pilot Sport PS2 轮胎。
