從重度偽裝的原型車開始、到 Nurburgring 賽道上「烈焰沖天」的測試、以及引擎罩下的引擎被人偷拍之後，Audi R8 V10 終於在 2009 北美車展上正式與世人見面；搭載輸出 525hp / 530Nm 動力的 5.2 升 V10 自然進氣引擎，R8 V10 藉由 quattro 全時四驅底盤、六速手排變速箱或 Audi「S Tronic」變速系統，將動力完整地釋放於地表上，而選配的 S Tronic 變速箱，更能在十分之一秒內快速地完成換檔動作，若再輔以按鍵式「Launch Control」功能，則可讓 R8 V10 僅需 3.9 秒即從靜止「彈射」至時速 100 公里，而時速表指針最高則停滯於 316km/h。

Audi R8 V10 四輪均採用 19 吋鋁圈，搭配前輪尺寸 235 / 35、後輪 295 / 30 的車胎，標配的 Audi「Magnetic Ride」電磁懸吊系統，更能依道路狀況主動調整阻尼，而確保強勁掣動性能的大型陶瓷煞車碟，則是 R8 V10 的選用配備；R8 V10 也採用了 LED 頭燈技術，讓它有別於同門的 V8 車款；此外，更具視覺衝擊的側裙設計、引擎罩兩側類消光鋁合金材質的散熱排、車尾兩側雙翼式的大型導流口、以及雙橢圓狀排氣尾管，更讓 Audi R8 V10 具備特有的強悍氣勢。