Автомобиль оснащается 2-литровым двигателем TFSI, развивающим мощность 272 л.с. и максимальный крутящий момент 350 Нм. Разгон 0-100 км/ч занимает 5,2 секунды (для купе с коробкой передач S-tronic). Максимальная скорость 250 км/ч. Для Audi TTS полный привод quattro идет в качестве стандартной функции, а вот коробка передач S-tronic с двойным сцеплением является дополнительной опцией. Купе и родстер Audi TTS комплектуются легкосплавными 18-дюймовыми дисками и высокопроизводительной тормозной системой.

О том, что управляешь самым мощным из TT, напоминают маленькие надписи S-line, которые находятся повсюду — на руле, коробке, центральной консоли, приборной доске. В движении мотор отличается хорошими эластичностью и тягой. Максимальный момент 350 Нм доступен уже с 2500 мин-1 вплоть до 5000 мин-1. Такие мощностные показатели дают возможность легкому, весом около полутора тонн, купе с механической коробкой передач набирать первую сотню километров в час всего за 5,4 секунды.Интересно, что 6-ступенчатому S-tronic для этого надо на 0,2 секунды меньше. Результат во многом предсказуемый. Инженеры уделили максимум внимания настройке именно автоматической трансмиссии, в связи с большим к ним интересом со стороны покупателей. В результате в движении при разных трансмиссиях мотор звучит по-разному. С автоматом он более гулкий, и каждое переключение на передачу ниже сопровождается перегазовкой. С «механикой» — более звонкий, но тихий. По звуку не скажешь, что управляешь спортивным автомобилем, все настроено максимально комфортно.

Автоматическая трансмиссия отличается быстрыми откликами на нажатие педали акселератора. Отсутствуют какие-либо задержки при переключении передач в ручном режиме. Так же S-tronic очень быстро адаптируется к манере вождения. Это можно было проверить, покатавшись длительное время по немецким автобанам, а потом быстро перебравшись на извилистые провинциальные дорожки. К 6‑ступенчатой «механике» привыкаешь быстро, ходы рычага КП короткие, а включения четкие.

Еще один новый мотор — рядный 4-цилиндровый дизельный двигатель с турбонаддувом и изменяемой геометрией турбины (VTG). Его объем тоже 2 литра, как и у бензиновой новинки, но лошадиных сил здесь гораздо меньше — 125. Зато момент составляет те же 350 Нм и доступен уже с 1750 мин-1. Купе с этим мотором обладает хорошей тягой. О том, что под капотом дизель, сразу и не скажешь. В салоне тихо, а снаружи отсутствует характерный для дизелей «тракторный» звук. Выдает дизель лишь шильдик TDI на крышке багажника. Скоростные характеристики: разгон до 100 км/ч за 7,5 с, максимальная скорость 226 км/ч. Пожалуй, далеко не каждый бензиновый мотор может похвастать такими показателями. А расходом топлива 7 л на 100 км уж точно!
Кузов Audi TTS выполнен по технологии ASF (Audi Space Frame ASF) с широким применением алюминия. Центральная консоль ориентирована к водителю, для отделки интерьера используется кожа и алькантара в двух цветовых вариантах.