Audi S8 оснащен новым двигателем V10, в котором собраны лучшие черты суперкара Lamborghini Gallardo. 10-цилиндровый двигатель с объемом 5,2 л развивает мощность 450 л. с. и крутящий момент 540 Нм, максимальное значение которого достигается при 3 500 об/мин. Бензиновый двигатель Audi S8 оборудован системой непосредственного впрыска топлива FSI, которая позволяет ему развивать исключительную мощность. Этот седан разгоняется от 0 до 100 км/ч за 5,1 с. Электронный ограничитель максимальной скорости установлен на отметке 250 км/ч.

Трансмиссия и шасси S8 были модифицированы. Постоянный полный привод quattro последнего поколения использует дифференциал, способный перераспределять крутящий момент между осями. Более жесткая настройка адаптивной спортивной пневмоподвески и доработанное рулевое управление обеспечивают точное преобразование мощности и динамических характеристик трансмиссии в скорость движения. В стандартную комплектацию S8 входит 6-ступенчатая коробка передач с функцией tiptronic.

В базовую комплектацию спортивного седана входят 20-дюймовые литые диски S-дизайна и широкопрофильные шины 265/35. Отличные тормозные характеристики достигаются за счет применения на всех колесах 18 дюймовых вентилируемых тормозных дисков. Тормозные суппорты окрашены в черный цвет с титановой эмблемой S8. Диаметр тормозных дисков передних колес составляет 385 мм, задних — 335 мм. Устанавливаемые по заказу керамические диски, предлагаемые с лета 2005 г. на 12 цилиндровых моделях A8, также будут предлагаться в качестве опции на S8.

Что касается дизайна - наиболее разительные перемены произошли в облике передней части автомобиля, которую украшают оригинальная радиаторная решетка Audi Singleframe с эмблемой S8 светло-серого цвета Platinum и вертикальные хромированные стойки. Под решеткой в вырезах фартука расположены три нижних воздухозаборника. Два больших воздухозаборника под фарами закрыты ячеистыми решетками. Дизайн задней части обновлен эмблемой S8, наличием спойлера, совмещенного с крышкой багажного отделения, легким изгибом фартука и четырьмя овальными выхлопными трубами.

Салон S8 обогащен набором новых деталей. Впервые стандартная комплектация включает двухцветную отделку сидений со швами контрастного цвета. Дверные пороги получили эмблемы S8 и вставки из полированного алюминия или углеволокна. Рукоятка селектора переключения передач отделана кожей и алюминием. Панель приборов содержит белые стрелки указателей, светло-серые шкалы и подписи, выполненные характерным для модельного ряда S курсивом. В базовое оборудование вошла навигационная система с системой чтения DVD-дисков и аудиосистема объемного звучания с CD-чейнджером, а опционально доступна и аудиосистема Bang & Olufsen мощностью 1100 Вт.