5.1秒就能達成0-100 km/h加速的運動性能(最高時速為電子限制250 km/h)，與更銳利的造型細節設計共同彰顯了運動型SUV的特色。另外，新型數位OLED尾燈則可提供做為選配，並且還首度為此柴油動力排氣系統配置了音浪可變的功能，讓開啟閥門時擁有更為雄厚的聽覺享受。
然而，V6 3.0 TDI引擎許多細節均已修改。活塞不再由鋁製成，而是由鍛鋼製成，如此轉換可減少熱量損失。由於具有更高的強度，與鋁製活塞相比，重量較重反而更有利於扭力值的達成。另外，活塞上的階梯狀凹槽可使燃燒更快、更有效。新型的壓電傳感器則可監控噴油系統的閉合，使電磁噴油器始終保持高精度。他們每個一個燃燒週期最多可以執行八次噴油，並且進量可以更精確地擴展，其最大注射壓力為2500 bar。
中間冷卻器則從保桿中的氣冷式轉換為置於引擎V型中央的間接水冷/氣冷式冷卻器。並藉由縮短的進氣路徑可有助於快速建立增壓壓力。間接中冷器更有效，甚至可以在寒冷的環境下啟動引擎後不久就可加熱進氣，以便更快地達到理想的工作溫度。有了這項更新設計的優勢，因為廢氣潔淨響應更快。
另外，渦輪增壓器還具有一個更小、更輕的壓縮葉輪，該葉輪可施以超快的速度，這是提專速高扭力積累的關鍵因素。排氣歧管則受益於改善的隔熱性能，由於採取了新措施，廢氣在冷啟動後亦藉此更快地達到最佳工作溫度。
MHEV和EPC：更高的效率和自發性
新的3.0 TDI動力系統還配置了兩項新技術，可以減少燃耗並改善動力響應。48伏輕度混合動力系統(MHEV)集成了皮帶帶動的交流發電機起動器(BAS)，提供動力輔助並可發電儲電於鋰離子電，以及經由48/12伏電壓轉換器，輔助12V的電力系統。
當汽車減速時，MHEV系統可恢復高達8 kW的功率。在關閉發動機的情況下，運動型SUV可以滑行長達40秒鐘-之後，功能強大的BAS可以方便地重新啟動發動機。MHEV系統有潛力每100公里（62.1英里）減少多達0.7升（0.2美製加侖）的客戶燃油消耗。
第二個技術組件是電子渦輪(EPC)，每當廢氣流還無法足夠驅動渦輪增壓器時，該電子渦輪就會提供幫助。此渦輪由緊湊型電動馬達(也使用48伏系統)驅動，可在大約300毫秒內將EPC葉輪加速至65,000 rpm。然而，EPC的使用頻率也比過去Audi所推出的越來越高，並且能在更廣泛的轉速範圍內使用。當車輛起步以及從引擎低轉速加速時，與MHEV系統互相搭配可有更自然線性的瞬時動力響應。
而八速Tiptronic手自排變速箱所具有快速的換擋性能，也已對應新動力升級而有新的換擋策略。甚至於在TDI引擎關閉滑行的情況下，變速箱中的離合器會切開中斷動力流，以降低運轉阻力，節省不必要的油耗。在正常行駛條件下，quattro全輪驅動系統以40:60的比例在前後軸之間分配扭力。
在打滑的情況下，大部分驅動扭力會以更好的牽引力傳遞到車軸，最多可有70%的動力輸到前輪；或最多85%輸往後輪。在快速過彎期間，選擇性扭力控制可透過少量制動內側輪來輔助過彎。另外，SQ5 TDI同樣可根據要求，選配運動型限滑差速器配置於後軸上，可將更多扭力主動傳遞至外側輪，讓過彎動態更加犀利。
懸吊部分，SQ5 TDI的五連桿懸吊與Q5相比，帶有電子阻尼控制的S運動型懸吊可使車高降低了30毫米，並在舒適性和動力性之間實現了極佳的擴展。駕駛模式標準配有六個配置：自動、舒適、效率、動態、越野和自訂義模式。如果選配了S系列專屬的自適應氣壓懸吊，則會再添加第七個模式：allroad，在這模式之下，氣壓懸吊會根據行駛情況經由五個級別調整行駛高度。另外，動態轉向系統也是另一個選配，可以速度和轉向角來改變轉向比，同時能夠兼顧低速轉向時的敏捷以及高速行駛的穩定和順暢。
外觀的升級讓SQ5 TDI擁有強大的態勢。垂直鰭片為前保桿上的大型側面進氣口提供了運動氣息。在S型專用的八角形格柵中，大的八角形蜂窩部分則由窄條連接。它們具有鋁質飾面，以及兩側進氣口上的也具有鋁質飾面。SQ5 TDI標配LED頭尾燈，並提供選配帶有自動遠光燈和動態轉向燈的Matrix LED大燈。在車尾，保桿下部中集成了消光鋁飾條和四個鍍鉻橢圓形排氣管裝飾條。
選配的OLED尾燈分為三區塊，每區塊六段。訂購車輛時，客戶可以從三種尾燈型式中進行選擇，每個都有特定用於回家與離家的發光照明模式。當駕駛選擇動態模式時，指示燈則變為不同的樣式。OLED尾燈還具有接近檢測功能，如果後方來車接近靜止的SQ5，不到兩米的範圍內，則會啟動所有OLED段，來提飾警告後車。
