A világ legerősebb személyautó-dízele az Audi által újonnan kifejlesztett V12-es, 48 szelepes, common rail közvetlen befecskendezéses TDI, amely 5,5 literes lökettérfogatából nyeri 650 lóerős aszfaltszaggató teljesítményét és 1100 newtonméteres nyomatékát. A szervezők által előírt légmennyiség-korlátozó miatt ekkora a motor teljesítménye, amúgy jóval többre is képes lenne. Az alumínium V12-es TDI motort 2 darab Garrett turbófeltöltő lélegezteti, és önmagában egy páratlan mérnöki teljesítmény. A dízelmotorok sajátsága az alacsony fordulatszámon leadott nagy nyomaték, és ehhez a verseny-Audi pilótáinak is hozzá kell majd szokniuk. Nyomaték szempontjából az ideális fordulatszám-tartomány ugyanis 3000 és 5000 között van.  Azért, hogy az Audi R10-es ne eresszen vastag koromfelhőt ki magából, a mérnökök két darab részecskeszűrőt is beépítettek a motorba. A benzines versenyautókkal ellentétben lángnyelvek sem törnek majd elő a kipufogóból.

Az erőforráshoz kerámia kuplung, szekvenciális versenyváltó és viszko-mechanikus sperrdifferenciál kapcsolódik; a bődületes nyomaték miatt a hajtásláncot alaposan meg kellett erősíteni. A 900 kg össztömegű R10 prototípust szénszálas fékek lassítják, a felnik mérete elöl 13 x 18, hátul 14,5 x 18 col. Az R10-es szénszálas monocoque karosszériáját az olasz Dallara készíti. Az autó sziluettje az ötszörös Le Mans győztes Audi R8-éra hasonlít, de a frontrész élesebb, a hűtőt pedig a dízelmotor megfelelő hűtésének érdekében áthelyezték. Az R10 tengelytávja a testesebb motor miatt hosszabb, mint az R8-cé volt.   

Az Audi az R10 TDI-től elsősorban a hatótávolság növekedését várja, amely a 24 órás versenyen értékes perceket takaríthat meg. Az előd R8 a közvetlen befecskendezéses FSI V8-as motorjával például 14 kört tudott teljesíteni egy tankkal a 13,6 kilométer hosszú Sarthe-i pályán. A TDI nyilván többet megy majd, azonban a Le Mans-i távot a versenyzők 70 százalékban padlógázzal teszik meg, ahol a különbség a benzin- és a dízelmotorok fogyasztása között csekély.

Az Audi R10-es jövő márciusban, a sebringi 12 órás versenyen debütál, amely a június 17-i 24 órás Le Mans "előszobája". Mindamellett az R10-es az amerikai Le Mans szériában is részt vesz, s ha jövőre, első nekifutásra nem is nyeri meg a legfontosabb versenyeket, 2007-ben újult erővel indulhat neki. 2007-ben viszont már nemcsak az Audi lesz az egyetlen dízelfronton, mert a Peugeot is öngyulladós versenyautót indít.

Az R10 TDI versenyautó az Audi életében talán az eddigi legnagyobb kihívás. A mérnököknek ráadásul megbízhatóvá is kell tenniük a dízelmotort. A cél az, hogy az R10 elérje az R8 megbízhatóságát, amelynek a motorja 77 versenyre kiterjedő pályafutása alatt nem hibásodott meg.

Az üzemanyag

Az Audi kifejlesztette a világ első olyan gázolajjal hajtott autóját, mely megnyerheti a híres Le Mans 24 órás autóversenyt, de ehhez megfelelő üzemanyagra is szüksége van. Az Audi Sport ezért együttműködést kötött a Shell-el, aki a 2006-os verseny során Shell V-Power Diesel üzemanyaggal látja el a csapatot. Az üzemanyag a legnagyobb kihívásnak lesz kitéve, ahol az erő, a motor teherbírása és az üzemanyag-takarékosság létfontosságú feltételei a győzelemnek. A Shell V-Power Diesel gázolajjal hajtott Audi R10-es a világ leggyorsabb benzines autóival indul el a világ legkeményebbnek tartott autóversenyén.

A Shell számára a Le Mans-i verseny nem ismeretlen, mivel az előző évek versenyeit uraló Audi R8-as autót a Shell látta el kenőanyaggal. Az ezt követő időszakban a Shell kifejlesztette, és Európa-szerte piacra dobta a Shell V-Power Diesel üzemanyagot, amelyet most 2006-ban az Audi Sport tesztel. E korszerű üzemanyagot úgy fejlesztették ki, hogy a dízelmotorok legújabb generációjához tartozó motorok folyamatosan nagyobb erőt biztosítsanak.