Le moteur deux litres a été remanié et renforcé par rapport au moteur d’origine pour être intégré à l’Audi TTS. Grâce à sa grande efficacité, le TFSI à la sonorité puissante ne consomme en moyenne que 8,0 litres de carburant aux 100 km dans la version coupé et 8,2 litres aux 100 km dans le roadster, avec la boîte de vitesses manuelle à six rapports. La boîte à double embrayage S tronic proposée en option fait même baisser ces valeurs respectivement de 0,1 et 0,2 litre aux 100 km.
La S tronic, qui fonctionne avec deux embrayages, passe les rapports en quelques millisecondes à charge et régime élevés ; le sprint à 100 km/h s’en trouve encore accéléré de deux dixièmes de secondes pour le coupé et le roadster. Le cœur du système, l’embrayage hydraulique à lamelles, est encore plus rapide qu’auparavant grâce à un nouvel accumulateur de pression.
Ce condensé de puissance catapulte l’Audi TTS Coupé en seulement 5,2 secondes de zéro à 100 km/h et à une vitesse maximum de 250 km/h sur circuit (limiteur électronique).
L’Audi TTS est également dotée du système d’amortissement adaptatif Audi Magnetic Ride. Le conducteur peut choisir entre deux réglages : en mode normal, TTS se conduit de manière équilibrée et confortable. En mode sport, elle transcende le châssis sport, déjà abaissé de 10 millimètres, en une maniabilité plus dynamique. Ses suspensions avant sont constituées en majeure partie d’aluminium. La direction électromécanique doit, selon Audi, réduire la consommation de carburant.
Le poids de la TTS a été optimisé par l'adoption d'éléments en aluminium. Alors que la partie arrière est en acier, l’avant et la partie centrale de la carrosserie sont en aluminium léger. La technologie ASF (Audi Space Frame) optimise la répartition de la charge sur les essieux et permet d’abaisser le poids total. Le coupé à boîte de vitesses manuelle pèse 1 395 kilogrammes, ce qui correspond à un rapport poids/puissance de 5,1 kg par ch.

Esthétiquement, les modèles Audi TTS sont très réussis. Ses roues en aluminium de 18 pouces de série et ses nouveaux phares bi-xénon avec éclairage de jour à LED sont les principaux points forts de son design. À l’intérieur, les passagers sont accueillis par des sièges sport très bas en cuir et Alcantara. Ils sont proposés en option en cuir nappa satiné, avec quatre combinaisons de coloris au choix. Les instruments à fond gris et un volant multifonctions rehaussent la noblesse de l’habitacle.
L’Audi TTS Roadster est dotée d’un entraînement électrohydraulique pour la capote et d’un coupe-vent à commande électrique. Un tunnel de chargement optionnel pour le coffre à bagages augmente sa valeur pratique. Les dossiers des sièges arrière du coupé peuvent être rabattus en deux parties, portant le volume du coffre à bagages de 290 à 700 litres. La version Coupé vaut 48 350 euros. La version décapotable affiche un prix de 51 950 euros.