作为全球著名高档汽车品牌，奥迪以霍希公司的第一款V8发动机
汽车联盟在1933的汽车展览会上首次展出了配备有V8发动机的霍希车型。该发动机的排量为3升，在3,200转/分时的功率约为46kW。按照汽缸数和排量，该车被称作回归顶级轿车市场
在1988的巴黎汽车展览会上，展出了一款奥迪V8车型，该车是在内卡苏尔姆工厂生产的。奥迪V8车型是当时唯一的一款可以采用常时四轮驱动豪华级轿车。这款车使用的V8发动机，最初排量为3,562毫升，功率为185kW/5,800转/分时。在此基础上，又开发出一台排量为4.2升的V8发动机，并用于后续的Audi A8车型上。通过装配此款V8发动机的车型，奥迪品牌首次进军高级轿车领域。6年后，在1994年初夏，这款V8发动机停产。90年代初，奥迪公司使用此款V8发动机车参加过德国旅行车大赛，并获得两次冠军。
2006年 FSI燃油直喷技术
为了让奥迪的V8发动机发挥出更大的潜力，奥迪将FSI燃油直喷技术应用在了4.2升的V8发动机上，并在此基础上，开发出两种截然不同性能表现发动机：以驾驶舒适性为导向的基本型（首次是用在Q7车上），和为满足运动性的高转速型（用在Audi RS4Olufsen音响系统，该系统都会有效工作。
此外，排气状态的改变也会导致排气系统发出击鼓般的噪音，奥迪通过使用藏于排气系统中的智能阀瓣机构巧妙地抑制了这部分的噪声。
自适应发动机悬挂
多年来，奥迪一直坚持在一些特定车型，尤其是在顶级的奥迪A8车型上使用可变悬挂特性的电磁发动机悬挂。这种发动机悬挂主要有两种特性设置：在怠速时，较软的特性防止噪音和振动传至车舱内；而在汽车行驶时，则转变为更加坚硬的阻尼系数，以达到减轻发动机高速运转产生的振动。
如今，更加智能化的自适应发动机悬挂已经成功应用到这台全新4.0升TFSI发动机上，其原理是通过发动机悬挂上的电磁振动发生器发出反向振动来抵消振动。自适应发动机悬挂控制单元抵消振动所需振幅的数据由两个信号决定：一个来自位于曲轴的发动机转速传感器，另一个位于两个发动机支架上的加速传感器。自适应发动机悬挂能有效的将发动机振动降低到检测不到的水平，使发动机实现更加顺畅地运行。
创新发动机结构实现更高效率
全新4.0升TFSI双涡轮增压发动机，排量为3,993毫升，气缸直径为84.5毫米，冲程89毫米，气缸夹角为90度。缸体由铝硅合金经低压冷却铸造工艺打造，较高的硅比例使气缸壁非常耐磨损。
与几乎所有的奥迪发动机一样，全新4.0升TFSI发动机也遵循紧凑化设计原则。首先是减少发动机排量，而通过涡轮增压强制进气和FSI燃油直喷的方式保证了功率表现，同时获得傲人的燃油经济性。为了节省空间，凸轮轴驱动链条等附件被安装在发动机后侧。极其紧凑的设计使得发动机的整体长度只有497毫米，因此可以直接安装在前轴上方，从而优化重量分配，使车辆获得更加动感的行驶性能。
在4.0 TFSI的进、排气系统中，奥迪采用了创新的HSI(Hot Side Inside)布局设计，排气机构靠近V型发动机内侧，而进气机构位于外侧。两个涡轮增压器及其水冷中央冷却器位于发动机气缸排形成的V型夹角中，每侧气缸都驱动有一个涡轮增压机向发动机提供新鲜空气。这种布局更加紧凑，同时提升了热力学性能，气流路径非常短，以确保将损耗降至最低，并获得迅速的动力响应。
进气机构位于在V型发动机的外侧。位于进气歧管内的智能阀瓣机构让吸入的空气以产生涡流，有助于油气更好地混合，并冷却燃烧室，因此发动机的压缩比可以设置地更高，也不会有导致燃烧爆震的危险，极大提高了效率。
根据发动机固定的点火顺序，精心挑选的每对气缸都配备独立排气歧管，燃烧后的混合气从排气口冲出后会通过其直接导向双涡流涡流增压器，这样不仅可以防止废气气流相互影响，最高效率的利用排气能量，还能确保涡轮增压器在发动机更低转速时为发动机提供正压空气，显著的减小甚至消除涡轮迟滞现象。此外，为了保证高功率版发动机的强大性能得以持续输出，还额外采用了机油冷却器。
