Pod motorni pokrov najmanjše izmed Audijevih triprostorskih limuzin so vgradili 2,5-litrski petvaljnik TFSI z močjo 386 kilovatov (525 KM) in navorom 600 Nm. Zmogljiv motor 1.527 kilogramov težko vozilo požene iz mirujočega starta do 100 kilometrov na uro v 3,9 sekunde, najvišja hitrost pa je 310 kilometrov na uro.

Kot poudarjajo pri Audiju, so želeli pokazati potenciale serijske različice modela S3, ki je služila prototipu za konstrukcijsko izhodišče, v katerem je sicer vgrajen štirivaljnik s precej manj konji - le 300 (KM) oziroma 220 kilovatov. Petvaljnik pa sicer že ponujajo v prvem hišnem serijskem superšportnem SUV-ju RS Q3.

Prototip A3 clubsport quattro se poleg zmogljivega petvaljnika ponaša še s sedemstopenjskim samodejnim menjalnikom S tronic, štirikolesnim pogonom in prilagodljivim podvozjem, ki so ga v primerjavi s serijskim S3 pri prototipu znižali še za deset milimetrov.

Kot se za posebneža spodobi, pa so mu namenili še nadstandardni dodatek – zračno zavoro. Ko voznik pri visoki hitrosti pritisne na zavorno stopalko, se poleg klasičnih zavor aktivira še zračna zavora v podobi usmernika zraka na zadku, ki se iz bolj ali manj vodoravnega položaja postavi v navpičnega in na primer siceršnjo zavorno pot pri hitrosti 250 kilometrov na uro skrajša za približno 12 metrov.