Az Audi SQ8 TDI modellben dolgozó biturbó V8-as erőforrás a legerősebb aggregát az európai piacon. A motor 320 kW (435 lóerő) teljesítményre képes, legnagyobb, 900 newtonméter forgatónyomatéka 1250 és 3250 fordulat/perc között folyamatosan rendelkezésre áll. Ez lehetővé teszi a 4.0 TDI számára, hogy sportautóként gyorsítsa a kupé SUV-t. Az SQ8 TDI álló helyzetből 4,8 másodperc alatt éri el a 100 km/óra sebességet, elektronikusan szabályozott legnagyobb sebessége pedig 250 km/óra. Az erőátvitelről egy nyolcfokozatú tiptronic sebességváltó és a quattro állandó összkerékhajtás gondoskodik.

Induláskor illetve a fordulatszám tartomány alsó részén a két turbófeltöltő munkáját egy elektromos meghajtású kompresszor (EPC) segíti, így a V8 TDI folyamatosan képes maga felépíteni az erejét. Az EPC energiaellátását egy 48 volt feszültségű fedélzeti elektromos hálózat biztosítja, amely a jármű lágy hibrid rendszerének (mild hybrid system – MHEV) működtetését is garantálja. Szíjhajtású indítógenerátora a lassítások során visszanyert energiát egy lítiumion akkumulátor felé továbbítja.

Valós menetkörülmények között a lágy hibrid technológia akár 0,5 literes megtakarítást is eredményezhet 100 kilométerenként. A nagyméretű SUV modell WLTP ciklus alapján meghatározott átlagos fogyasztása 7,8 liter, amely kilométerenként 205 – 204 gramm CO2 kibocsátásának felel meg, természetesen az aktuálisan választott gumi/kerék kombinációtól függően.

A szériafelszereltség részeként az Audi SQ8 TDI az Audi drive select menetdinamikai szabályozórendszerrel és csillapítás-szabályozással kiegészített, sportos hangolású adaptív légrugózással érkezik. A légrugózás a karosszéria magasságát akár 90 milliméteres tartományban is képes változtatni, lehetővé téve, hogy a jármű a legkülönbözőbb talajokon is kitűnően boldoguljon. Három korszerű, extraként elérhető technológiai megoldás kínál további dinamikát, vonóerőt és stabilitást a jármű számára. Amikor a jármű nagy sebességgel érkezik egy kanyarhoz, a sport-differenciálmű aktívan részt vesz a nyomatéknak a hátsó kerekek között történő elosztásában, egy önzáró differenciálművel kiegészítve a quattro összkerékhajtást. A szériafelszereltség részét képező progresszív kormányzás mellett opcionálisan elérhető az összkerékkormányzás is. Ekkor alacsony sebesség mellett az autó a hátsó kerekeket az első kerekekkel ellentétes irányba kormányozza, amely növeli a jármű agilitását. Körülbelül 60 km/óra sebesség felett ezek a kerekek kismértékben az első kerekekkel megegyező irányba fordulnak, ezzel is biztosítva a stabilitást.

A harmadik ilyen high-tech elem az elektromechanikus aktív kanyarkormányzás. Egy kompakt villanymotor osztja két félre a stabilizátort mindkét tengelyen. Egyenes haladáskor ezek egymástól függetlenül dolgoznak, amely egyenetlen útfelületen növeli a menetkényelmet. Sportos haladás esetén és dinamikus kanyarmenetben a rudakat összekapcsolja a rendszer és ellentétes irányba forgatja azokat. Ez csökkenti az SQ8 TDI karosszériájának oldaldőlését a kanyarban és feszesebb kezelhetőséget kínál a jármű vezetőjének.

A sportos külsővel összhangban a szériafelszereltségben szereplő Audi virtual cockpit kijelzőfelületet vörös grafikus jelzésekkel operáló S-specifikus felületeket kínál. A vezető a teljesítményre fókuszáló felületet választva a középpontban láthatja a négyzetes grafikával megjelenített fordulatszámmérőt, a teljesítmény és a nyomaték pedig százalékos formában szerepel rajta. A legfőbb vezérlő eszköz két nagyméretű érintőképernyő, amelyek megérintésekor akusztikus és tapintható visszajelzéssel reagál a rendszer. Emellett a vezetőnek lehetősége van a természetes beszéddel történő hangvezérlésre is, amely a szabadon alkotott parancsokat és kérdéseket is megérti. Ezek megválaszolásához a rendszer a járműben tárolt információk illetve a felhőben rendelkezésre álló tudás felhasználásával válaszol. Szintén újdonság az Amazon felhőalapú hangvezérléses szolgáltatása, Alexa, amely az MMI működési rendszerébe integrálva üzemel.

A szériafelszereltség részeként az SQ8 TDI LTE Advanced szabvány szerinti adatátviteli modult biztosít, amely a Wi-Fi hotspot és az Audi connect szolgáltatásaival együtt az MMI navigációs rendszer plusz alkotóeleme.