Technicky vychází Audi Q5 z nové generace sedanů a kombi A4, ale dodává se výhradně s pohonem všech kol quattro, jehož mezinápravový diferenciál rozděluje točivý moment v poměru 40:60 %, přičemž v závislosti na aktuálních adhezních podmínkách se tento poměr může měnit v rozsahu od 65:35 % do 15:85 %. Zpočátku bude k dispozici jeden zážehový motor 2.0 TFSI o výkonu 155 kW/211 k a dva vznětové common raily 2.0 TDI (125 kW/170 k) a šestiválcový 3.0 TDI (176 kW/240 k). Pro obě výkonnější jednotky připravilo Audi inovativní sedmistupňovou převodovku S tronic se dvěma spojkami. Pětimístný vůz má rozvor 2810 mm a vnější rozměry 4630×1880×1650 mm. Variabilita sériových zadních sedadel končí sklápěním jejich opěradel, nicméně na přání se dodává zadní lavice podélně posuvná v rozsahu 100 mm a sedadlo spolujezdce se sklopným opěradlem. Základní objem zavazadlového prostoru 540 litrů lze zvětšit sklopením zadních sedadel až na 1560 litrů.

Součástí standardní výbavy je například elektromechanická parkovací brzda, sedmnáctipalcová kola s pneumatikami 235/65 R 17 a nově vyvinutý stabilizační systém ESP s rozšířenou funkčností. Poprvé tento systém například pozná zatížení střechy nákladem, které může dosahovat hodnoty až 100 kg, a podle toho upraví svou činnost, během níž bere v úvahu zvýšení těžiště takto naloženého vozidla. V praxi se to projevuje tak, že ESP zasahuje v mezních situacích dřív než obvykle. Pro jízdu terénem chybí redukční převodovka a závěrky diferenciálů, ale samozřejmostí je zvláštní terénní program pro ESP a ABS. Výrobce udává stoupavost 31 stupňů (= 60 %), hodnotu předního nájezdového úhlu 25 stupňů, světlou výšku 200 mm a brodivost 500 mm. Z technických lahůdek dodávaných za příplatek jmenujme alespoň adaptivní systém Audi Drive Select, jímž se volí komfortní, automatická nebo sportovní charakteristika řízení, tlumičů a poháněcího ústrojí.