Novi model združuje zmogljiv bencinski motor V8 in tri elektromotorje, skupna moč sistema pa znaša kar 736 kW (1.001 KM). Za sedežema je nameščen 4-litrski osemvaljnik z dvema turbinama, ki sam razvije 588 kW (800 KM) in 730 Nm navora. Pomagajo mu trije elektromotorji, zaradi česar je Nuvolari najmočnejši serijski Audi doslej.

Pospešek do 100 km/h traja le 2,6 sekunde, do 200 km/h pa avtomobil pospeši v 6,8 sekunde. Najvišja hitrost znaša 350 km/h. Audi je model zasnoval kot priključni hibrid. Baterija s kapaciteto 7,3 kWh je večja kot pri sorodnem Lamborghiniju Temerario, vendar je njen glavni namen predvsem zagotavljanje dodatne zmogljivosti in ne električne vožnje. Oblikovno Nuvolari uvaja najnovejši Audijev oblikovalski jezik. Kljub izrazito športni podobi ostaja presenetljivo čistih linij, z ozkimi žarometi in značilno pokončno masko. Zadek je bistveno bolj agresiven, z velikimi odprtinami za hlajenje in aktivnimi aerodinamičnimi elementi.

Karoserija iz ogljikovih vlaken je nameščena na lahki konstrukciji Audi Space Frame. Aktivna aerodinamika prilagaja položaj zadnjega krilca glede na hitrost in način vožnje ter lahko ustvari do 400 kilogramov dodatnega pritiska k tlom. Za zaviranje skrbijo veliki karbonsko-keramični koluti, spredaj premera 42 centimetrov, zavorni sistem pa uporablja tehnologijo »brake by wire«, brez neposredne mehanske povezave med pedalom in zavorami.

Audi bo izdelal le 499 primerkov modela Nuvolari. Prve dobave so predvidene v prvi polovici prihodnjega leta. Novi superšportnik tako po dveh letih ponovno vrača Audi v razred najzmogljivejših cestnih avtomobilov.