El motor V12 tiene el mismo diseño de cámara y la misma distancia entre cilindros que los V6 y V8 Diesel (90 mm), pero el ángulo de los cilindros es 60º en lugar de 90º; mide 684 mm de largo, 166 más que el V8 TDI. Las medidas de diámetro y carrera son 83,0 x 91,4 mm, que dan una cilindrada total de 5.934 cm³.

El bloque no es de aluminio, sino un tipo de fundición de hierro al grafito con estructura vermicular. Es el material de otros motores Diesel grandes, que se distingue de la fundición gris porque es un 40 por ciento más rígido y el doble de resistente a la fatiga.

Esta mayor resistencia permite utilizar menos material, con lo que las paredes pueden ser más finas y hay un ahorro de peso de un 15 por ciento, comparado con un bloque semejante hecho con fundición gris.

El sistema de alimentación es por un conducto común doble, con bombas que pueden dar hasta 2.000 bar de presión máxima de alimentación (hasta ahora en los motores de Audi la presión era de 1.600 bar como máximo). Los inyectores son de tipo piezoeléctrico con cien láminas de cristal cada uno y ocho orificios.

El aire de admisión entra a través de dos filtros y dos caudalímetros, para llegar a dos turbocompresores que dan una presión máxima absoluta de 2,6 bar. El aire comprimido pasa por dos intercooler.

La distribución es por cadena, con dos árboles de levas en cada culata y cuatro válvulas por cilindro. En los conductos de admisión hay mariposas para provocar una turbulencia de tipo «swirl», cuando el motor funciona con poca carga.

El sistema de descontaminación tiene, en el centro del ángulo que forman los cilindros, un sistema de recirculación del gas de escape refrigerado por agua. En carga parcial, es posible que la mitad del gas de escape vuelva a entrar en el motor. A la salida del motor hay dos filtros de partículas y dos catalizadores de oxidación.

La relación de compresión es 16,0 a 1, tan baja como resulta normal en motores Diesel actuales. La potencia máxima es 368 kW (500 CV) y el par máximo es 1.000 Nm, constantes entre 1.750 y 3.000 rpm.

La presión media efectiva que alcanza es 21,2 bar, más que los motores Diesel de seis u ocho cilindros. No hay muchos motores que pasen de 20 bar, pero hay algunos que pasa de 22 (el V8 de Mercedes-Benz o el cuatro cilindros de Toyota, entre otros).

Una faceta interesante de este motor es que, con él, el Q7 cumple la normativa de emisiones Euro 5, que entra en vigor en 2010. Esta normativa es muy restrictiva en la emisión de partículas y óxidos de nitrógeno.

Este motor se monta en la planta de Audi en Györ (Hungría).