Audi R8 generasi terakhir tadinya hanya tersedia dengan mesin V10 5.200 cc yang menghasilkan tenaga sebesar 540 dk dan 610 dk. Audi tidak lagi menggunakan mesin V8 berkapasiatas 4.200 cc seperti di generasi sebelumnya  

Kini terdengar kabar Audi sedang menyiapkan sebuah mesin untuk entry level R8. Mobil dengan mesin baru ini direncanakan akan hadir pada tahun 2018 nanti.

Mesin yang akan dibuat oleh Audi ini diperkirakan sebuah mesin berkonfigurasi V6 3.000 cc yang akan mengaplikasikan twin turbo. Racikan mesin ini mirip seperti yang ada pada Audi S4 yang sanggup meletupkan tenaga sebesar 354 dk. Khusus untuk R8, mesin ini kemungkinan akan diracik menjadi 450 dk dan menggunakan transmisi 7 percepatan S-Tronic dual-clutch dengan rear biased quattro all wheel drive.

Sempat tersebar kabar bahwa Audi akan menggunakan basis mesin yang sama seperti Audi TT RS yaitu mesin 5 silinder turbo berkapasitas 2.500 cc. Selain itu Audi memang tidak akan lagi membuat mesin V8 naturally aspirated.