Zum Marktstart steht in Deutschland ein V6-Dieselaggregat mit 220 kW zur Verfügung. In ausgewählten europäischen Märkten wird zusätzlich auch eine 180-kW-Variante angeboten. Die 220-kW-Variante verfügt über 630 Nm Drehmoment, im 180 kW Diesel stehen 500 Nm zur Verfügung. Für mehr Effizienz und Spurtstärke nutzen beide Leistungsstufen ein MHEV plus-System, bestehend aus einem für den Q9 weiterentwickelten Triebstranggenerator, einem Riemenstartergenerator und einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie. Der Triebstranggenerator steuert beim Anfahren und Überholen bis zu 18 kW (24 PS) Leistung bei. So ermöglicht er elektrisches Fahren und unterstützt den Verbrennungsmotor während der Fahrt, was CO2-Emissionen und den Kraftstoffverbrauch senkt. Eine 8-Stufen-tiptronic sowie der permanente Allradantrieb quattro sind immer an Bord.
Der V6 TDI verfügt zudem über einen elektrisch angetriebenen Verdichter (EAV – 7,5 kW Peakleistung, 3,5 kW Dauerleistung), der das MHEV plus-System ergänzt, und eine zweistufige Aufladung. Bei Bedarf baut der elektrische Verdichter in nur 1,2 Sekunden bis zu 3,6 bar absoluten Ladedruck auf und sorgt so für ein dynamisches Ansprechverhalten. Indem er mehr Drehmoment schon bei niedriger Drehzahl ermöglicht, senkt der Einsatz des elektrischen Verdichters auch den Kraftstoffverbrauch. Wie durchzugsstark der Antrieb dank der Kombination aus V6-Diesel, Triebstranggenerator und elektrischem Verdichter ist, zeigt sich insbesondere beim Anfahren aus dem Stand.