Zwar holten die Ingenieure im Spitzenmodell aus dem Turbo-Aggregat bereits eine Leistung von bis zu 165 kW (225 PS) heraus. Doch aufgrund der Bauweise des Audi TT erschien es möglich, durch den Einsatz des vom Mutterkonzern VW entwickelten VR6-Motors dem Audi TT noch einmal mehr Leistung zur Verfügung zu stellen. In den Jahren von 2003 bis 2006 liefen die schnellsten Coupés und Roadster der Baureihe daher mit dem 3,2 Liter Triebwerk vom Band, das im Audi TT bis zu 184 kW (250 PS) mobilisieren konnte. Im quattro sport genannten TT-Modell lief gegen Ende der Bauzeit der ersten Fahrzeuggeneration zudem ein Audi TT Coupé mit dem auf 176 kW (240 PS) gesteigerten 1,8 Liter Motor vom Band. In der zweiten Bauphase entschieden sich die Ingolstädter, die Baureihe weiter aufzuwerten und eine allradangetriebene Sportversion zu entwickeln, die im Jahr 2008 als Audi TTS auf dem Markt eingeführt wurde. Bis zur Einführung des Audi TT RS im Jahr darauf waren die S-Modelle die leistungsstärksten Ausführungen der Sportwagenbaureihe.
Der TTS wird als Coupé und Roadster gefertigt
Die Audi TTS wurden in Kleinserie als Coupé sowie in einer offenen Variante mit klassischem Textilverdeck als zweisitzige Roadster gefertigt. Äußerlich hoben sich die Sportmodelle von den Großserienfahrzeugen durch ihre breiter ausgestellten Radkästen und eine Frontschürze mit großen Lufteinlässen ab. Im Heck waren die Audi TTS an einem Diffusor mit zwei integrierten Doppelendrohren von den herkömmlichen Coupés und Roadstern der Modellreihe zu unterscheiden. Unterstrichen wurde der sportliche Auftritt des Audi TTS durch ein tiefer gelegtes Fahrwerk, sodass die Sportversion deutlich flacher auf der Straße lag.
Im Audi TTS arbeitet ein Turbomotor mit 272 PS Leistung
Für den Bau der Audi TTS modifizierten die Ingenieure das auch in den Großserienfahrzeugen eingesetzte 2,0 Liter Turboaggregat der TT-Baureihe. Durch die technischen Anpassungen wurde es möglich, dem Audi TTS eine Leistung von bis zu 200 kW (272 PS) zur Verfügung zu stellen. Je nach Karosserieform und Getriebeversion beschleunigten die Audi TTS damit in 5,3 bis 5,5 Sekunden aus dem Stand auf 100 Stundenkilometer und erreichten eine Höchstgeschwindigkeit von 250 km/h. Der Durchschnittsverbrauch lag laut Hersteller bei 7,9 Litern Super (184 g/km CO2).