Audi presentó el SQ5 TDI el 18 de junio de 2012 como el primer modelo S con motor diésel: un V6 3.0 biturbo de 230 kW (313 PS) y 650 Nm, un tiptronic de ocho velocidades y quattro, a la venta desde el primer trimestre de 2013. La versión de gasolina 3.0 TFSI daba 354 PS y 470 Nm.
La segunda generación llegó tras el Q5 presentado en el Salón de París de 2016. Su 3.0 TFSI tiene un solo turbo twin-scroll y da 354 CV y 500 Nm en Norteamérica. Las carrocerías Sportback se añadieron en enero de 2021. La tercera generación, construida sobre la Premium Platform Combustion igual que el Q5 presentado en septiembre de 2024, lleva un V6 3.0 TFSI de 270 kW (367 PS).