Silnik spalinowy TFSI 3.0 wytwarza 250 kW (340 KM) mocy oraz dostarcza moment obrotowy rzędu 450 Nm. Silnik V6 spełnia wymogi najnowszej normy emisji spalin Euro 6 AP. Silnik elektryczny wykorzystuje stale wzbudzony system synchroniczny (PSM) o mocy szczytowej 100 kW. Jego kompaktowa konstrukcja jest zintegrowana z obudową ośmiostopniowej, automatycznej skrzyni biegów tiptronic. Wraz ze sprzęgłem łączącym silnik TFSI 3.0 z układem napędowym, tworzy jednostkę zwaną modułem hybrydowym.

Litowo-jonowy akumulator zamontowano pod podłogą bagażnika. Akumulator zbudowany jest ze 104 ogniw typu pouch najnowszej generacji, ułożonych w 13 modułów. Każde z ogniw o elastycznych ściankach zewnętrznych zapewnia pojemność elektryczną 48 Ah, a cały układ akumulatora ma pojemność energetyczną 17,8 kWh. To o 0,5 kWh więcej niż akumulator w jaki na początku, w roku 2019, wyposażany był model Q7 TFSI e quattro. Obecnie również w nim montowane są akumulatory najnowszej generacji — o zwiększonej pojemności, bardziej kompaktowe i lżejsze o około 40 kg.

Chłodzenie cieczą jako oddzielny obieg niskotemperaturowy, to istotny czynnik wpływający na pojemność energetyczną i parametry pracy akumulatora. W razie potrzeby obieg ten połączyć można z obiegiem płynu chłodzącego klimatyzacji lub z drugim obiegiem niskotemperaturowym odpowiedzialnym za regulację temperatury silnika elektrycznego i elektronicznego modułu mocy i sterowania. Układ tego modułu przemienia prąd stały płynący z akumulatora w prąd trójfazowy zasilający silnik elektryczny. Podczas rekuperacji przesyła natomiast prąd stały z powrotem do akumulatora.

Silnik elektryczny oraz spalinowy TFSI 3.0, przekazują moc do szybko i płynnie reagującej ośmiostopniowej, automatycznej skrzyni biegów tiptronic. Jej elektryczna pompa olejowa gwarantuje zasilanie olejem nawet wtedy, gdy silnik benzynowy V6 jest wyłączony. Stały napęd na cztery koła quattro wykorzystuje czysto mechaniczny międzyosiowy mechanizm różnicowy. Podczas normalnej jazdy mechanizm przenosi 40 proc. momentu obrotowego na oś przednią i 60 proc. na oś tylną. W razie potrzeby, może przekazać większą wartość na oś o lepszej przyczepności. Nawet 85 proc. mocy silnika może zostać przekierowane na oś przednią i do 70 proc. na oś tylną.

Audi oferuje tego SUV-a coupé w dwóch wersjach mocy wyjściowej, które różnią się np. strategią boostingu. W trybie jazdy czysto elektrycznej, mocniejszy wariant, Q8 60 TFSI e quattro, osiąga zasięg do 56 km w testach NEDC oraz do 45 km w procedurze pomiaru WLTP. Q8 55 TFSI e quattro osiąga na silniku elektrycznym zasięg 59 km w procedurze NEDC i do 47 km w WLTP. Silniki elektryczne mogą generować moc samodzielnie, aż do osiągnięcia prędkości 135 km/h.

Model Q8 60 TFSI e quattro rozwija systemową moc wyjściową 340 kW (462 KM) i systemowy moment obrotowy 700 Nm. Kiedy oba napędy działają na najwyższych obrotach, pojazd przyspiesza od 0 do 100 km/h w 5,4 sekundy. Prędkość maksymalna jest ograniczona elektronicznie do 240 km/h. Model Q8 55 TFSI e quattro osiąga systemową moc wyjściową 280 kW (381 KM) i systemowy moment obrotowy 600 Nm. Od 0 do 100 km/h przyspiesza w 5,8 sekundy, a jego prędkość maksymalna wynosi również 240 km/h.