아우디 1세대 R8은 아우디가 2003년 제네바모터쇼에서 공개한 콘셉트카 르망 콰트로의 양산형 모델로 2006년 파리모터쇼에서 처음 공개됐다. 아우디 R8은 미드십 플랫폼 스포츠카로 그룹사인 람보르기니 가야르도의 플랫폼을 기반으로 알루미늄으로 제작된 아우디 스페이스 프레임(ASF)이 사용됐으며, 사륜구동 시스템이 기본으로 적용됐다.

먼저 공개된 1세대 R8은 RS4에 탑재된 4.2 V8 FSI 엔진을 올린 모델로 최고출력 420마력, 최대토크 43.9kgm를 발휘하며, 정지상태에서 100km/h 가속은 4.6초, 최고속도는 301km/h를 마크했다. R8에는 레이스카에 사용되는 드라이섬프 윤활 시스템이 적용돼 서킷 주행에서도 윤활 시스템이 원활하게 동작한다.

아우디는 2009년 람보르기니 가야르도의 엔진을 R8에 이식해 보다 강력한 R8 V10을 공개했다. 5.2 V10 FSI 엔진은 최고출력 520마력, 최대토크 54.1kgm의 R8 V8 대비 강력해진 심장을 통해 정지상태에서 100km/h 가속은 3.9초, 최고속도는 313km/h를 기록했다. 개발 당시 V10 트윈터보의 580마력 엔진도 고려됐으나, 자연흡기 엔진으로 결정됐다.

아우디 R8은 하이엔드 스포츠카를 연상케하는 미드십 쿠페 디자인으로 높은 인기를 얻었다. R8은 아우디가 포르쉐 911이 선점하고 있는 스포츠카 시장에 진입하기 위해 제작된 스포츠카로 아우디의 이미지 개선에 공헌했다. R8 V8은 디자인에서 풍기는 이미지와 달리 퍼포먼스가 부족하다는 평가를 받았으나, 이후 R8 V10을 출시하며 우려를 일축했다.

2015년 아우디는 2세대 R8을 공개했다. 1세대와는 달리 고성능 모델인 R8 V10을 먼저 선보였다. 람보르기니 출신의 V10 자연흡기 엔진은 출력과 토크를 높였으며, 변속기를 7단 S-트로닉으로 개선하며 퍼포먼스를 강화했다. 특히 람보르기니 우라칸에서 가져온 섀시는 1세대 R8 대비 중량을 50kg 줄이며 퍼포먼스 향상에 기여했다.

2세대 R8 V10은 출력에 따라 두 가지로 나뉜다. 기본형 R8 V10에는 최고출력 540마력, 최대토크 55.1kgm를 발휘하며, 고성능 버전인 R8 V10 플러스는 최고출력 610마력, 최대토크 57.1kgm로 600마력의 벽을 돌파했다. 정지상태에서 100km/h 가속은 R8 V10 3.5초, R8 V10 플러스 3.2초다. 최고속도는 R8 V10 323km/h, R8 V10 플러스 330km/h다.

2세대 R8의 외관 디자인은 1세대와 큰 차이를 보이지 않는 것이 특징이다. 세부적인 디테일과 차체 내부의 구성에서 상당히 많은 업그레이드가 진행됐지만, R8 특유의 프로포션이나 큰 맥락에서의 디자인은 유지됐다. 2세대 R8은 1세대 대비 늘어난 전폭과 낮아진 전고를 통해 낮고 넓은 자세를 완성했다.

실내는 아우디의 최신 아이템이 폭 넓게 적용됐다. 대시보드에 위치했던 인포테인먼트 모니터가 삭제되고, 12.3인치의 전자식 계기판 버추얼콕핏이 적용됐다. 입체감을 살린 스티어링 휠과 독특한 디자인의 공조장치 컨트롤러, 전자식 기어레버 등 독창적인 인테리어는 모던함과 미래지향적인 디자인의 정점을 보여준다.

그 밖에 2세대 R8에서는 앞선 디자인의 헤드램프와 리어램프가 눈에 띈다. 시퀀셜 타입의 LED 방향지시등과 면발광과 직접발광을 함께 사용하는 램프류의 디자인은 시대를 앞서간다. 특히 2세대 R8에는 레이저 헤드램프가 적용된다. 60km/h 이상에서 동작하며, 맞은편 차량에 반응한다. 레이저 헤드램프의 조사거리는 500m에 달한다.