Audi A5 и сама по себе является спортивным автомобилем, производным от А4, но для неё тоже были разработаны высокопроизводительные модификации S5 и RS5. Первая поступила в продажу вместе с базовым купе A5 в 2007 г., а вторая появилась только в 2010 г. и сегодня производится специализированным подразделением компании - фирмой Quattro GmbH. Основанная на платформе B8 от Audi A4, RS5 изначально была доступна только с кузовом купе. Внешне она отличалась более выраженными воздухозаборниками в переднем бампере, сплиттером и задним диффузором с двумя овальными выхлопными трубами. В крышке багажника имелся интегрированный спойлер, автоматически поднимавшийся на скорости 120 км/ч.

Под капотом Audi RS5 был установлен атмосферный двигатель V8 объёмом 4163 см3, по сути представлявший собой мотор V10 Lamborghini без двух цилиндров. Благодаря технологии непосредственного впрыска FSI он имел степень сжатия 12.3 и работал на высоких оборотах (8000 об/мин). Расход топлива составлял в среднем 10.8 л на 100 км, а мощность - 450 л.с., с учётом отсутствия турбонаддува. С 0 до 100 км/ч машина разгонялась за 4.6 с, а максимальная скорость ограничивалась электроникой на уровне 250 км/ч.

С высокими оборотами двигателя справлялась 7-ступенчатая коробка передач S-Tronic с двойным сцеплением, работавшая в автоматическом или ручном режимах. Традиционная система полного привода quattro была оборудована межосевым самоблокирующимся дифференциалом, который распределял крутящий момент между осями в соотношении от 40:60 до 15:85 в зависимости от дорожных условий. Система Audi Drive Select регулировала рулевое управление Servotronic, трансмиссию, выпускные клапаны и выхлоп в соответствии с параметрами режимов comfort, auto или dynamic.

Для устранения недостаточной поворачиваемости, вызванной концентрацией 56% веса на передней оси, была предусмотрена система контроля устойчивости. Стандартная комплектация включала 19-дюймовые колёса с алюминиевыми дисковыми тормозами и шинами 265/35, но предлагались и 20-дюймовые диски с тормозами из карбида кремния и углеволокна. Интерьер был выполнен из комбинаций кожи и алькантары со вставками алюминия и карбона. В салоне автомобиль оснащался электрически регулируемыми спортивными сиденьями с подогревом, многозонным климат-контролем, навигацией с монитором MMI, адаптивным круиз-контролем и множеством других функций. 

В 2012 г. был проведён рестайлинг модели A5, наиболее заметным элементом которого стали передние фары клиновидной формы, составленные из ксеноновых ламп и светодиодных полос. Вместе с тем модификация RS5 стала доступна в версии кабриолет. Мягкая крыша складывалась за 15 секунд, и это можно было сделать на скорости до 50 км/ч. Необходимые изменения в конструкции добавили 200 кг веса и снизили динамику, но при этом планка ограничения скорости поднялась до 280 км/ч. Если не учитывать незначительные доработки в интерьере и алюминиевые рамки стёкол, всё остальное в автомобиле осталось таким же, как и раньше.