Der Audi Pininfarina Quarz wurde 1981 auf dem Genfer Automobilsalon vorgestellt und kombinierte die revolutionäre Technik des Audi quattro mit einer futuristischen Karosserie aus dem Hause Pininfarina. Als Antrieb diente der damals modernste Audi-Motor: ein 2,1 Liter großer, turbogeladener Reihen-Fünfzylinder mit 200 PS. Zusammen mit dem permanenten quattro-Allradantrieb ermöglichte er Fahrleistungen auf Sportwagenniveau und demonstrierte eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit des Audi-Fünfzylinderkonzepts.
Audi entwickelte 1984 einen einzigartigen Audi quattro Prototypen mit Allradlenkung. Dieses Versuchsfahrzeug blieb ein Einzelstück und diente der Erprobung einer aktiven Hinterachslenkung viele Jahrzehnte vor der heutigen Dynamik-Allradlenkung in A8, A7 oder RS-Modellen.
Der Audi Aztec war eine der spektakulärsten Designstudien der späten 1980er‑Jahre. Vorgestellt auf dem Turiner Autosalon 1988 zum 20‑jährigen Jubiläum von Italdesign, sorgte der futuristische Zweisitzer sofort für internationale Aufmerksamkeit. Seine radikale Formensprache machte den Aztec zu einem rollenden Kunstwerk. Der Mittelmotor‑Sportwagen nutzte einen aufgeladenen 2,2 Liter Audi‑Fünfzylinder mit 200 PS (147 kW), der alle vier Räder antrieb.
Auf Basis des Audi Avant RS2 entstand Anfang der 1990er Jahre auch eine RS2 Limousine. Es blieb bei diesem Einzelstück.
Der Audi quattro concept wurde auf dem Pariser Automobilsalon 2010 vorgestellt und gilt als eine der wichtigsten Fünfzylinder-Studien der Neuzeit. Das Fahrzeug war eine moderne Interpretation des legendären Ur-quattro von 1980 und entstand zum 30-jährigen Jubiläum des quattro-Antriebs. Das Herzstück der Studie war eine leistungsgesteigerte Version des bekannten 2.5 TFSI-Fünfzylinders. Der Motor basierte auf dem Triebwerk des Audi TT RS, leistete jedoch 408 PS. Damit erreichte das Fahrzeug ein Leistungsgewicht von rund 3,2 kg/PS.
Mit dem RS Q3 concept präsentierte Audi 2012 erstmals die Verbindung eines kompakten SUV mit dem legendären 2,5‑Liter‑TFSI-Fünfzylinder. Der 360 PS starke Turbomotor, quattro-Allradantrieb und eine deutlich sportlichere Karosserie machten die Studie zu einem Ausblick auf eine neue Fahrzeuggattung: das Hochleistungs-SUV von Audi Sport. Der RS Q3 concept bereitete den Weg für den späteren Serien-RS Q3 und trug die Tradition des Audi-Fünfzylinders in ein völlig neues Fahrzeugsegment.
Mit dem Audi A3 clubsport quattro concept zeigte Audi 2014 am Wörthersee, wie viel sportliches Potenzial im Audi A3 steckt. Das Showcar auf Basis einer S3 Limousine hat einen starken Fünfzylinder TFSI-Motor, der aus seinen 2.480 ccm Hubraum 386 kW (525 PS) und ein maximales Drehmoment von 600 Nm herausholt.
Umfangreiche Modifikationen machten die extreme Leistung möglich, darunter ein großer Turbolader mit bis zu 1,5 bar relativem Ladedruck und ein angepasster Ladeluftkühler.
Mit dem Audi TT clubsport turbo concept präsentierte Audi 2015, ebenfalls am Wörthersee, eine der extremsten Weiterentwicklungen des legendären Fünfzylinders. Aus 2,5 Litern Hubraum erzeugte der Motor dank elektrischem Turbolader beeindruckende 600 PS.
Der Audi GT50 Concept ist eine Hommage an 50 Jahre Audi-Fünfzylinder. Das Einzelstück wurde 2025 von Auszubildenden am Standort Neckarsulm entwickelt und basiert technisch auf dem aktuellen Audi RS 3.