Ra mắt lần đầu tiên tại triển lãm Paris 2006, đến đầu năm 2007 R8 mới có mặt trên thị trường. Chiều rộng của R8 là 1.900 mm, lớn hơn khá nhiều các xe khác nhưng độ dài tổng thể chỉ khiêm tốn 4.430 mm và chiều cao 1.250 mm. Theo các kỹ sư Audi, kích thước như vậy hoàn toàn thích hợp cho một mẫu xe thể thao đúng nghĩa. Chiều dài cơ sở 2.650 mm trên R8 chỉ đủ làm chỗ ngồi cho 2 người và khoảng không nhỏ chở đồ phía sau.
Audi R8 được chia sẻ khung gầm và hệ truyền động từ Lamborghini Gallardo. Phía dưới thân R8 là hệ truyền động 4 bánh gắn với động cơ V8 phun xăng trực tiếp FSI. Theo Audi, động cơ đạt được 90% mô-men xoắn cực đại trong khoảng vòng tua máy từ 3.500 tới 7.600 vòng/phút, đảm bảo cho R8 khả năng tăng tốc cao ở mọi tốc độ.