Der im Audi RS Q3 von 2013 eingesetzte 2,5-Liter-TFSI-Motor war eine Weiterentwicklung der bereits aus TT RS und RS 3 bekannten EA855-Motorenfamilie und stellte bei seiner Einführung den ersten Fünfzylinder in einem Audi-RS-SUV dar.
Zwar besaß der CTSA_Motor immer noch die gleiche Grundarchitektur des CEPA-Motor des Audi TT RS von 2009, unterschied sich jedoch in seiner technischen Auslegung und dem Einsatzschwerpunkt. Beide Triebwerke verfügten über fünf in Reihe angeordnete Zylinder, einen Hubraum von 2.480 cm³, eine Bohrung von 82,5 mm, einen Hub von 92,8 mm, einen Aluminium-Motorblock, einen Vierventil-Zylinderkopf mit zwei obenliegenden Nockenwellen, Benzin-Direkteinspritzung und Abgasturboaufladung.
Trotz dieser Gemeinsamkeiten wurde der CEPA-Motor des TT RS deutlich stärker auf maximale Fahrdynamik und sportliches Ansprechverhalten ausgelegt. Er entwickelte bereits 340 PS und 450 Nm Drehmoment und war für einen vergleichsweise leichten Sportwagen konzipiert. Der CTSA des RS Q3 leistete dagegen 310 PS und 420 Nm. Audi passte die Motorabstimmung bewusst an die Anforderungen eines deutlich schwereren SUV an. Im Vordergrund standen dabei ein besonders breiter Drehmomentverlauf, hohe Elastizität im Alltagsbetrieb und ein harmonisches Zusammenwirken mit dem höheren Fahrzeuggewicht.
Darüber hinaus wurden Ansaug-, Kühl- und Abgassystem an die Einbausituation im RS Q3 angepasst. Die höhere Fahrzeugmasse, die größere Stirnfläche und die veränderten thermischen Anforderungen eines SUV erforderten ein modifiziertes Thermomanagement mit angepasster Luftführung und Kühlerkonfiguration. Auch die Motorsteuerung erhielt eine eigene Kalibrierung für Einspritzung, Zündwinkel, Ladedruckregelung und Drehmomentmanagement. Diese Anpassungen dienten nicht nur der Fahrbarkeit, sondern auch der Dauerhaltbarkeit unter den höheren Lasten eines SUV-Betriebs.
Ein weiterer Unterschied liegt in der akustischen Auslegung. Der TT RS wurde als emotionaler Sportwagen positioniert und erhielt eine entsprechend aggressivere Abgasanlage, welche den charakteristischen Fünfzylinderklang besonders deutlich zur Geltung bringt. Im RS Q3 stand neben der Sportlichkeit auch ein hoher Langstreckenkomfort im Lastenheft. Die Abgasanlage wurde deshalb etwas zurückhaltender abgestimmt, ohne den typischen Fünfzylindercharakter zu verlieren.