La disposición del motor es central trasera por primera vez en la historia de Audi. Uno de los modelos que se usó como inspiración a la hora de analizar en este R8 fue el Auto Union Tipo C. De esta forma, con un motor central se logra una distribución del peso casi perfecta, con el 44% en el morro y el 56% en la cola.
La carrocería del R8 está construida completamente en aluminio. Las tomas de aire no sólo son un elemento estilístico, sino que también ayudan a mejorar la aerodinámica y a refrigerar el motor.
Tal como ocurre con los sport prototipos de Audi que corren en Le Mans, el habitáculo está desplazado hacia adelante. Este termina con una gran luneta trasera descendente, a través de la cual se visualiza el motor.
La cola es más ancha que el morro, como ocurre con el Lamborghini Countach, modelo de la marca Lamborghini, que también forma parte del Grupo Volkswagen. Es además el primer vehículo de producción de Europa que incorpora el sistema LED también en las ópticas delanteras. Esto le permite tener una variada gama de formas de iluminar, y lo que les dio la posibilidad a los diseñadores de jugar con las formas del morro.