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内饰方面，新款R8与老款基本保持一致，有着很明显的“奥迪味道”。严谨的做工与高档材质的运用，符合超跑的身份。新奥迪R8的座椅和车门内衬材料均采用高级纳帕真皮，并配有菱形缝边，此外还为Coupe车型提供了带钻石绗缝的阿尔卡塔纳顶棚设计作为选装。
新奥迪R8的V10 FSI发动机曲轴都采用同拐结构设计，其汽缸点火间隙为非均匀式（均匀式为72度），并在54度和90度之间顺序切换。能够最大程度地将曲轴刚性和轻量化设计相结合，同时发动机能够产生独特的、类似赛车的排气音效。
新奥迪R8采用后中置发动机布局，前、后轴载荷分配为43：57（不同车身形式轴荷分配略有不同。传动轴从全新7速S tronic双离合变速器穿过发动机曲轴箱连接到前轴，并由位于前桥差速器后侧的粘性耦合器对扭矩进行分配。在正常情况下，粘性耦合器将15%的扭矩分配给前轴；当后轮发生打滑时，最多30%的扭矩将被输送到前轴。同时，后轴还配有一个机械式差速锁，过弯时能有效控制内侧车轮打滑，达到更理想的过弯效果。
前、后轴的铝制制动卡钳分别为八活塞和四活塞设计。新奥迪R8还为用户提供制动性能更出色的碳纤维陶瓷刹车盘供选装，前、后刹车盘直径分别为380毫米和360毫米，配合前6活塞和后4活塞制动卡钳，整套制动系统进一步减重12千克。
