モータースポーツのテクノロジーを反映したこのV10ユニットの大きな特徴は、最大8,700rpmまで回る高回転型エンジンであること、そして搭載位置を低くすることができるドライサンプ潤滑システムを採用していること。V10エンジンのバンク角は90度で、クランクシャフトは左右のバンクで共通のクランクピンを使用し、点火タイミングは54度と90度の不等間隔となっている。1-6-5-10-2-7-3-8-4-9の点火順序により、独特な脈動とこのエンジン独自のサウンドが生み出される。 このハイパフォーマンスエンジンは、サーキットでも大きな成功を収め、2009年にAudi R8 LMSがGT3クラスにデビュー、2012年にはR8 LMS ultra、2015年には第2世代のR8 LMSが登場した。第2世代のR8 LMSは、2018年の秋にアップデートされ、2018年初頭には、Audi Sport customer racingプログラムにR8 LMS GT4が投入されました。GT3 / GT4両カテゴリに搭載されているエンジンと、市販バージョンに搭載されている5.2 FSIエンジンとの違いはごくわずかで、デュアルインジェクションシステムの廃止、インテーク経路にエアリストリクターの設置、制御ユニットのマッピング変更、そしてベアリングシェルの改良にとどまる。5.2 FSIエンジンのサービスインターバルは1万km、初回オーバーホールまでのインターバルは2万kmに設定され、モータースポーツの世界において新たな基準を打ち立て、長いサービスインターバルは参戦チームに利点をもたらしました。Audi R8 LMS GT3は15年間の歴史の中で、119回の総合優勝と180回のクラス優勝、さらに24時間レースで16回の総合優勝、12時間レースで14回の優勝を獲得しその実績を締めくくった。Audi R8 LMS GT4は、14回のドライバーズタイトル獲得と他のカテゴリでの34回の優勝、Audi R8 LMS GT2も8回のドライバーズタイトルと4つのカテゴリタイトルを獲得している。