2009年开始征战勒芒赛场，R15的核心是一具高性能同时高效率的TDI发动机，V10的架构，最大马力超过600匹，最大扭矩达到1050牛米，同时也是奥迪家族最新TDI技术的代表。这套动力单元比12缸的发动机更加紧凑同时也更加轻。另一方面由于采用了创新的涡轮增压技术与直喷技术使得新款发动机的油耗与排放均相比前代有明显的进步。

       R15 TDI发动机同时还配备了一套新一代的更轻量化的微粒过滤系统。不过在当年，R15在勒芒赛场上只拿到季军的成绩，2010年，奥迪进一步推出R15 TDI Plus，升级版的赛车前部经过重新设计，最显著的变化在于鼻锥被分成左右两部分，就像是“剑齿虎”的造型。而5.5升涡轮增压柴油发动机也经过调校，最大马力达到590ps。性能出色的R15 TDI Plus赛车，在当年的法国勒芒24小时耐力赛中表现出众，最终使奥迪如愿以偿，包揽了领奖台的所有位置。