Audi s-a folosit de experienta sa in materie de masini sport si de propulsorul lui Lamborghini Gallardo, de asemenea folosit si de nava amiral Audi S8. Propulsorul, in configuratie V10, dezvolta 435 CP dintr-o cilindree de 5,2 litri. Cuplul maxim de 540 Nm este atins intre 3.000 si 4.000 de rpm.
Ca urmare, S6 accelereaza de la 0 la 100 km/h in 5,2 secunde (5,3 secunde pentru S6 Avant) iar viteza maxima este limitata electronic la 250 km/h. Propulsorul nu este identic cu cel folosit de Gallardo. Pe Audi S6, V10-ele dispune de tehnologia FSI de injectie directa, aceasta permitand un raport de compresie de 12,5:1. Consumul comunicat de constructor este de 13,4 litri la 100 km, dar avand in vedere specificul masinii, probabil va fi imposibil de atins. Chiar daca performantele sunt sub cele ale lui BMW M5 si Mercedes E63 AMG, este de admirat ca au fost obtinute in conditiile in care S6 cantareste cam 1,9 tone.
Puterea motorului este exploatata de o cutie de viteze Tiptronic, cu sase trepte. Treptele se pot schimba si manual, de la schimbator sau de la cele doua padele din spatele volanului. Tractiunea se face pe toate rotile prin intermediul sistemului Quattro. In mod normal, repartizarea puterii este de 60% pe puntea fata si 40% pe puntea spate dar raportul poate varia, in functie de conditii. Sistemul ESP din noul S6 inglobeaza mai multe functii printre care si ASR-ul (controlul de tractiune). Soferul poate decupla doar controlul de tractiune si beneficiaza de suportul ESP dar poate decupla complet atat sistemul de control al stabilitatii, cat si pe cel de control al tractiunii.
