W12是利用了兩臺緊湊型的V6發動機呈W形結合起來，每對汽缸的夾角是15度，比傳統的V6緊湊型和直四發動機更短。兩臺六汽缸的發動機的夾角則達到72度，令它的高度減低，順利地放進原本的A8發動機艙中而不需要改變發動機艙的高度。以W形設計的另一大好處是它的剛度比體積較大的V12更高，于是在運行時震動和噪音也更少。另外，每個汽缸以雙凸輪軸去操作兩個進氣門和兩個排氣門的開合動作，加上了由計算器控制，去調節氣門的開合角度(進氣氣門達52度、排氣氣門達22度)，令發動機在不同的轉數都維持最佳的氣門開合時機，這帶來的優點就是有優良的怠速表現，降低排放(符合歐盟4標準)，減少了油耗(綜合耗油是為13.8L/100km)和在高低轉數都能輸出充沛的扭力。關于它的排放問題，新A8已用上了四組陶瓷催化器控制排放毒素、八個熱氧感應器監控排氣，令尾氣排放如此之大的發動機也達致歐洲4號排放標準。
