Как модели Audi A4 и новый Audi А5, он базируется на новой модульной платформе Audi с продольным расположением силового агрегата (MLP). Премьера Audi Q5 состоялась на Пекинском автосалоне в апреле 2008 года[3].
Audi Q5 появился на рынке осенью 2008 года. Первоначально линейка двигателей включала в себя одну бензиновую и две дизельные модели. Бензиновый двигатель 2,0 л с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом развивает мощность 211 л. с. и крутящий момент 350 Н·м. В сегменте дизельных двигателей предлагаются 2-литровый TDI мощностью 170 л. с., развивающий крутящий момент 350 Н·м, и 3-литровая шестицилиндровая модель мощностью 240 л. с., выдающая крутящий момент 500 Н·м. В июле 2009 года линейка двигателей дополнилась двумя новыми моделями — 2.0 TDI 143 л. с. и 2.0 TFSI 180 л.с.
В Audi Q5 устанавливается новая разработка инженеров Audi — 7-ступенчатая роботизированная коробка передач S tronic, предназначенная для передачи крутящего момента до 500 Н·м. Постоянный полный приводquattro (дифференциал Torsen) передаёт крутящий момент на все четыре колеса в соотношении 40:60 (передняя ось/задняя ось).
Второе поколение модели Audi Q5 выпускается с 2017 года в Мексике. Автомобиль оснащается новой системой полного привода с двумя муфтами, quattro ultra с функцией автоматического отключения/подключения задней оси в зависимости от дорожной ситуации[6][7]. Самый мощный вариант кроссовера называется Audi SQ5.
В рейтинге германской «Ассоциации технического надзора» (VdTUV) в возрастной категории «от 6 до 7 лет» Audi Q5 занял второе место по надежности среди поддержанных автомобилей 2018 года[8]. В 2019 году в категории «от 4 до 5 лет» Audi Q5 занял третье место[9].