El 3.0 TDI en los modelos S5 es la versión más potente de la gama de motores V6 diésel de Audi. Su combinación de rendimiento y eficiencia lo convierten en la referencia en este segmento. La potencia alcanza los 347 CV, y el par máximo de 700 Nm está disponible entre 2.500 y 3.100 rpm. A pesar de su rendimiento, el consumo en ciclo NEDC derivado de los valores WLTP para el S5 Coupé TDI y el S5 Sportback TDI es de apenas 6,2 l/100 km, lo que equivale a unas emisiones de CO2 de 161 g/km. Los nuevos modelos S consumen en promedio un 19% menos de combustible que sus predecesores con motor de gasolina, a pesar de generar un par claramente superior.
El seis cilindros diésel permite al S5 Coupé acelerar de 0 a 100 km/h en 4,8 segundos, y en 4,9 segundos en el caso del S5 Sportback. La velocidad máxima es de 250 km/h, limitada electrónicamente. Con estas características, el V6 diésel es el motor ideal para proporcionar agilidad, inmediatez de respuesta, bajo consumo de combustible y una gran autonomía. También ofrece un sonido deportivo y resulta suave en su funcionamiento.
En los modelos S TDI, el V6 utiliza un compresor eléctrico (EPC) y la tecnología Mild Hybrid (MHEV), ambos integrados en el sistema eléctrico principal de 48 voltios. Por primera vez en el S5 TDI, un potente alternador de 48 voltios accionado por correa es el corazón del sistema Mild Hybrid, con una capacidad máxima de recuperación de energía de hasta 8 kW. Un convertidor de corriente reduce el voltaje para utilizar esta energía en los componentes del sistema eléctrico secundario de 12 voltios. Bajo el piso del maletero se ubica una compacta batería de iones de litio refrigerada por aire, con una capacidad de 0,5 kWh, que se utiliza como centro de almacenamiento.
