El motor del A6, a diferencia del que usan BMW Mercedes, tiene un bloque «en V» y no en línea. Un motor de seis cilindros en V —sobre todo cuando el ángulo de la «V» es 90° y no 60°— genera más vibraciones que uno en línea. Sea por la forma en que está suspendido éste, o sea por el aislamiento del habitáculo, es resultado es las vibraciones que se notan dentro del coche no son mucho mayores que las del 525d (que tiene los cilindros en línea). El motor de Audi tiene un tacto algo más áspero, pero no es más ruidoso. Por la suavidad del motor y nivel de ruido, hay pocos Diesel más agradables que el A6 V6 TDi 180.
Su rendimiento es bueno. La relación entre su cilindrada y la fuerza que da es una de las mejores del mercado. No es un motor que gaste especialmente poco (no lo es tampoco la versión de 150 CV), pero las diferencias absolutas con motores comparables son despreciables, en términos de costo por kilómetro. El consumo máximo en autopista está ligeramente por encima de 12 l/100 km; a un ritmo de viaje en torno al 80 por ciento de la velocidad máxima gasta algo más de 11. Quien quiera un Diesel para poder decir «he ido de aquí hasta allí con sólo tantas pesetas» mejor que mire otro, o bien asuma que puede haber alguien que, en un viaje de 600 km, puede haber gastado 1.000 pesetas menos con un Diesel de tamaño y prestaciones comparables a éste. El consumo de la versión de cuatro puertas no es muy inferior a la del Avant, ya que la resistencia aerodinámica es casi la misma (factor de resistencia 0,654 m) y el peso 55 kg superior.
Para encontrar un Diesel de prestaciones comparables a éste no hace falta llegar a sus 180 CV: un BMW 525d es casi igual de rápido (la diferencia es casi insignificante) y tiene 163. La tracción total constituye un freno, por el mayor rozamiento y peso que implica. El Audi tiene la ventaja, no obstante, de una caja de cambios con seis velocidades en lugar de cinco. Los desarrollos de transmisión de esta caja están calculados para que todas ellas den una buena aceleración dentro de sus posibilidades, incluso la sexta. Alcanza la velocidad máxima en sexta velocidad y no en quinta, aunque en ésta marcha puede llegar casi hasta 190 km/h.
El margen útil del motor está entre 2.000 y 4.500 rpm. Por debajo le falta fuerza, especialmente a poca velocidad o saliendo desde parado; hasta 2.000 rpm no hay mucha aceleración, se pise lo que se pise el pedal. Tal es así que, quienes estén acostumbrados a usar marchas largas en ciudad, se encontrarán con que a veces el coche no responde cuando hay que acelerar -aunque sea poco- si no se bajan algunas marchas. Se da la circunstancia negativa, además, de que el salto entre primera y segunda es muy grande; por ejemplo, si se acelera en primera hasta 3.000 rpm, el régimen del motor cae por debajo de 1.700 al engranar segunda. En consecuencia, hay que apurar un poco las marchas, algo que no es del agrado de todo el mundo.
Por encima de 2.000 rpm el motor sí responde con fuerza y mantiene un empuje casi constante hasta unas 4.500 rpm, un régimen alto para un Diesel de inyección directa. Por el escaso ruido que hace el motor, conviene mirar el cuentavueltas; de lo contrario, es posible notar una súbita falta de fuerza causada simplemente porque el motor ha llegado a su límite de régimen.