奧迪 R8 的加速性能相當出色。

普通硬頂車型百公里加速約為 3.5 秒，普通敞篷車型約為 3.6 秒，高性能車型約為 3.2 秒。

像由 MTM 改裝的奧迪 R8 GT3 是后驅車型，百公里加速約 9 秒，奧迪 R8 V8 百公里加速約為 6 秒，極速為 301KM/H，奧迪 R8 V10 2FSI quattro 百公里加速約 9 秒，極速 316KM/H。還有搭載 V10 發動機 680 馬力的車型，百公里加速能達到 2.72 秒。

奧迪 R8 之所以有這么好的加速性能，是因為它采用 5.2 升 V10 自然吸氣發動機，普通版發動機最大扭矩為 540 馬力和 540 牛米，能在 7800 轉/分時輸出最大功率，在 6500 轉/分時輸出最大扭矩，配備混合噴射技術，使用鋁合金缸蓋和缸體。

高性能車型的發動機最大扭矩為 611 馬力 560 牛米，能在 8250 轉/分鐘時輸出最大功率，在 6500 轉/分鐘時輸出最大扭矩。

與發動機匹配的是 7 速雙離合變速箱，換擋速度快，傳動效率高，能給駕駛員換擋利落的駕駛感覺。

另外，奧迪 R8 的前懸架采用雙叉臂獨立懸架，后懸架也采用雙叉臂獨立懸架，這使得車輛的操控性很好，對加速性能也有幫助。

總之，奧迪 R8 出色的加速性能能讓駕駛者充分享受極速駕駛的樂趣。