強壯的心臟：3.0 V6 TFSI 針對Audi S5 Coupé完全重新設計的渦輪增壓3.0 TFSI引擎提供強大的性能：高功率、充足的扭力、敏捷反應及渾厚的聲浪。全部都與新的效率水準相互匹配。 憑藉其2,995 cc的排氣量，V6 TFSI可產生260 kW (354 hp)，比之前的引擎多出15 kW (21 hp)。從低轉速1,370一路到4,500 rpm都能持續提供500 Nm (368.8 lb-ft) (加上60 Nm/44.3 lb-ft) 扭力。在NEDC下，S5 Coupé的新3.0 TFSI每100公里只消耗7.3公升(32.2 美制加侖) 燃油－以及每公里166克的CO2排放量(267.2 g/mi)。與之前的引擎相比，油耗降低百分之五。

V6 3.0 TFSI效率的決定性成功因素是的Audi燃燒程序。它是根據所謂的B循環為基礎，與擁有140 kW (190 hp)*之Audi A4 2.0 TFSI使用的程序類似，並運用置中配置在燃燒室內的高壓噴油嘴。 更新燃燒程序的縮短壓縮行程讓引擎流程的使用在V6 TFSI內有明顯較高的幾何壓縮比。結合正常時比壓縮行程較長的動力行程，可以有更有效率的燃燒並增加引擎效率。 此措施通常可明顯降低汽缸的填充量，然而，高壓縮比也會增加引擎爆震的機率，明顯限制可達到的最大輸出。AVS 可變汽門揚程控制系統解決了效能與輸出取向間的矛盾。在部分負載下，能提供一個極短的130度凸輪軸角進氣孔期間，搭配進汽門的提早關閉。在較高負載時，引擎可切換至有較長開孔期間和較大進汽門揚程的凸輪軸輪廓，進而讓引擎實現最大輸出。

渦輪增壓器，取代之前引擎的機械壓縮器，依據雙渦流原理運作。兩個汽缸列的廢氣分支分別在排氣歧管和渦輪增壓器外殼內流動，然後在渦輪葉輪之前才合併。此技術可避免兩個氣柱間的不理想交互作用，並對提早產生強大扭力具有重大貢獻。 渦輪增壓器位於汽缸列的90度V型構造內。它通常位於曲軸箱旁的外側。因此，排氣側是在汽缸蓋內側而進氣側在外側。此配置能實現精巧的結構和最小流動損失的短氣流路徑－3.0 TFSI的反應非常靈敏和直接。

藉由完全重新設計，V6 TFSI減輕14公斤(30.9 磅)，現在重量僅172公斤(379.2 磅)。使用複雜砂模鑄造流程製作的鋁合金汽缸曲軸箱特色是整合式、薄壁的灰鑄鐵汽缸襯套。搭配新開發對應鋁合金活塞的活塞環，有效減少磨擦。 另一個節能模組是熱管理系統。曲軸箱和汽缸蓋有獨立的冷卻水迴路。冷起動後，可切換式水泵浦會控制通過引擎的冷卻水流，使機油儘快上升至工作溫度。排氣歧管已整合至汽缸蓋內且有冷卻水在其周圍循環，協助快速使引擎升溫。在引擎暖機後，系統會降低排氣溫度以減少油耗，特別是在跑車化駕馭時。