Двухместный концепт e-Tron, представленный на автосалоне во Франкфурте в 2009 г., внешне напоминает бензиновый суперкар Audi R8, но полностью работает на электричестве. Четыре электромотора UQM мощностью 78 л.с. каждый, встроенные в колёса автомобиля, работают независимо друг от друга, распределяя огромный крутящий момент (4500 Нм) в зависимости от дорожных условий, как это делает система полного привода quattro. Ограничитель скорости устанавливает предел ускорения на отметке 200 км/ч, но при разгоне от 0 до 100 км/ч за 4.8 с Audi e-Tron не уступает по характеристикам бензиновым моделям Audi.

Литий-ионная батарея весом 470 кг расположена перед задней осью. Зарядить её можно от обычной розетки за 6-8 часов, а запас хода составляет 248 км. Дополнительное питание аккумулятора обеспечивают керамические дисковые тормоза с системой рекуперации энергии, преобразующей кинетическую энергию торможения в электрическую. Электромоторы не выделяют достаточно тепла для обогрева салона, поэтому машина оборудована тепловым насосом.

Audi также работает над инновационной технологией связи car-to-x. На концепте e-Tron используется система обработки информации, которая с помощью новейшего аппаратного и программного обеспечения взаимодействует с другими автомобилями и анализирует дорожные знаки, светофоры и препятствия на дороге. В будущем такая технология станет применяться на всех моделях Audi, объединяя их через электронную сеть. Что касается самого проекта e-Tron, то в 2012 г. он стал основой для более реалистичного прототипа Audi R8 e-Tron, и в конце концов для одноимённой серийной модели 2015 г.

Детройтский шоу-кар 2010 г. существенно отличался от первого прототипа e-Tron. Это был компактный двухместный спортивный автомобиль с электроприводом на задние колёса. В дизайне концепта выделяются коническая форма передней части с трапециевидной решёткой радиатора, выступающие колёсные арки, изогнутые крылья и длинные задние стойки крыши. Имеются характерные для спортивных моделей Audi передние воздухозаборники, сплиттер, диффузор и вентиляционные отверстия позади боковых и заднего окон. Полностью светодиодные адаптивные фары меняют интенсивность освещения в зависимости от погодных условий.

Два электромотора установлены внутри задних колёс и вместе выдают 204 л.с. и целых 2650 Нм крутящего момента. Литий-ионные батареи расположены за сиденьями, обеспечивая распределение веса 40:60. Зарядить автомобиль можно за 11 часов от обычной розетки и за 2 часа от специального устройства, и этого хватит на 250 км. Благодаря алюминиевой пространственной раме ASF и кузову из армированного углеволокном пластика Audi e-Tron весит всего 1350 кг. Все четыре колеса оснащены подвеской на двойных поперечных рычагах, электромеханическими тормозами с системой рекуперации энергии, 19-дюймовыми 35-спицевыми дисками и шинами 235/35 спереди и 255/35 сзади.

Тепловой насос отопления салона работает вместе с системой охлаждения аккумулятора. На панели приборов есть два круглых циферблата и дисплей MMI в центре, который управляется сенсорной панелью MMI Touch на руле. На экран выводится информация о работе всех электронных систем машины, а ещё два дисплея в передних стойках передают изображения от камер заднего вида. Audi также разработала систему взаимодействия автомобиля и смартфона, позволяющую с помощью последнего управлять бортовым компьютером, навигацией и аудиосистемой. Смартфон можно подключить к машине через центральную консоль или через сеть. 

Третьим из серии электрических концептов Audi стал родстер e-Tron, показанный на Парижском автосалоне 2010 г. Внешне он представляет собой открытую версию детройтского шоу-кара. Высота боковых стёкол, объединённых в одно целое с лобовым, снижается по направлению к задней части. Увеличенные 19-дюймовые диски состоят из 66 отдельных компонентов. Дизайн интерьера, светодиодные фары, передние воздухозаборники и другие функциональные детали придают машине ещё больше сходства с предыдущей версией e-Tron. Однако технически это совершенно разные автомобили.

Audi e-Tron Spyder является гибридом, работающим на турбированном дизельном двигателе и электрической тяге. Перед задней осью установлен 3-литровый мотор V6 TDI от серийной Audi A8, который сам по себе производит 300 л.с. и 650 Нм. Через 7-ступенчатую автоматическую коробку передач S-Tronic он вращает только задние колёса. Ещё 86 л.с. и 352 Нм развивают два электромотора, вмонтированные в передние колёса. Совместная работа силовых агрегатов обеспечивает разгон до 100 км/ч за 4.4 с, а максимальная скорость ограничена на уровне 250 км/ч.

Несмотря на сложную гибридную компоновку, вес e-Tron Spyder составляет 1450 кг и равномерно распределяется между осями. Сочетание дизельных и электрических технологий даёт значительную экономию топлива и отсутствие необходимости постоянной зарядки аккумулятора.