Der Audi A6 Avant teilte sich mit der Limousine neben der technischen Plattform auch die Motorenpalette. Das Leistungsspektrum der Benziner reichte vom 1,8-Liter-Aggregat mit 125 PS und einer Höchstgeschwindigkeit von 206 km/h bei einem Normverbrauch von 8,6 Liter (206 g/km CO2) bis hin zum Audi RS6 plus mit 480 PS, einer Höchstgeschwindigkeit von 280 km/h und einem Verbrauch von 18,7 Liter nach Norm (443 g/km CO2). Das Topmodell der A6 Avant-Baureihe C5 war natürlich mit dem Allradantrieb Quattro ausgestattet, um die brachiale Kraft auf den Asphalt zu bringen. Optional konnten die PS-stärkeren Modelle ebenso über beide Achsen angetrieben werden.
Bei den Diesel-Aggregaten war die Anzahl der Motorisierungen ähnlich umfangreich. Die Leistungsbandbreite beginnt hier bei 110 PS im 1.9 TDI (Normverbrauch 5,8 Liter / 157 g/km CO2) mit einer Höchstgeschwindigkeit von 192 km/h und endet beim Selbstzünder-Topmodell Audi A6 2.5 TDI Quattro mit 180 PS, einer Höchstgeschwindigkeit von 219 km/h und einem Normverbrauch von 8,9 Liter (240 g/km CO2). Als Getriebe kamen manuelle 5- und 6-Gang-Schaltungen, eine 5-Gang-Automatik und das erstmals in einem Audi eingesetzten stufenlose Schaltgetriebe Multitronic zum Einsatz.
Bei den 2.5 TDI V6-Dieselmodellen verursachten die sogenannten Anti-Schwapp-Matten im Tank Probleme, die sich zersetzen und die Kraftstoffpumpe verstopfen konnten. Auch der Luftmengenmesser gab öfters Anlass zur Klage.
