F12 powstało na bazie modelu R8 i wykorzystuje specjalny akumulator (38 kWh) oraz trzy silniki elektryczne. Przy niskich prędkościach jazdy źródłem napędu jest silnik umieszczony przy przedniej osi. Z kolei podczas jazdy z wyższą prędkością system aktywuje dwa dodatkowe silniki umieszczone przy tylnej osi, co pozwala wygenerować maksymalną moc 204 KM i maksymalny moment obrotowy na poziomie 550 Nm.

Projekt ma na celu zbadanie wydajności modułu układu napędowego i wykorzystanie go w innych konstrukcjach elektrycznych. Przedstawiciele Audi twierdzą również, że do seryjnej produkcji mogą również trafić inne komponenty F12, jak na przykład obudowa akumulatora wykonana z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami węglowymi.