Wyróżnikami technicznymi czterocylindrowych diesli są niskie tarcie wewnętrzne, turbosprężarka z przestawialnymi łopatkami kierownicy i nowe wahadło odśrodkowe w dwumasowym kole zamachowym (w wersjach o mocy 100 kW, 120 kW lub 130 kW).
Dzięki swojej przemyślanej konstrukcji koło zamachowe potrzebuje tylko niewielkiej masy, aby zrównoważyć dużą część drgań powodowanych przez silnik. Praca przy niskich obrotach jest jeszcze spokojniejsza, co pozwala na wcześniejsze włączanie wyższych biegów i w ten sposób na bardziej ekonomiczną jazdę – zużycie paliwa obniża się o 0,2 litra na 100 km.
Najbardziej efektywnym wariantem w rodzinie A4 jest 2.0 TDI o mocy 100 kW (136 KM). Limuzyna zadowala się średnio 4,3 litra paliwa na 100 km/h – emisja CO2 wynosi 112 gramów na km. Osiągi są przekonywujące: od zera do 100 km/h w 9,3 sekundy i potem dalej do 215 km/h. 2.0 TDI o mocy 120 kW (163 KM) w limuzynie A4 zużywa średnio 4,4 litra oleju napędowego na 100 km (115 gramów CO2 na km). Jego pozostałe parametry: od zera do 100 km/h w 8,4 sekundy, maksymalna prędkość 225 km/h.
W przypadku czterocylindrowego diesla o mocy 88 kW (120 KM) przeciętne zużycie paliwa w limuzynie wynosi 4,5 litra na 100 km. Sprint standardowy trwa 10,5 sekundy, maksymalna prędkość jazdy wynosi 205 km/h. Również 2.0 TDI o mocy 105 kW (143 KM) konsumuje w limuzynie średnio 4,5 litra na 100 km; sprint do setki trwa 9,2 sekundy, przy 216 km/h kończy przyspieszanie. 2.0 TDI o mocy 130 kW (177 KM) umożliwia limuzynie osiągnięcie prędkości maksymalnej 230 km/h i przyspieszenie od zera do 100 km/h w 8,2 sekundy. Średnie zużycie paliwa wynosi 4,6 litra na 100 km.
Potężne i dopracowane: V6 TDI. Najmocniejsze silniki TDI to dwie dopracowane jednostki V6 o pojemności skokowej 3,0 litrów. Ich najważniejszymi cechami są mały ciężar nieznacznie większy niż 190 kilogramów, oszczędzający energię napęd łańcuchowy rozrządu, niewielkie tarcie wewnętrzne, regulowana pompa oleju i szczególnie starannie opracowany układ zarządzania temperaturą silnika: kadłub silnika i głowice cylindrów posiadają oddzielne obiegi płynu chłodzącego, które są ze sobą połączone zaworami.
3.0 TDI o mocy 150 kW (204 KM) jest najbardziej efektywnym dieslem V6 jaki inżynierowie Audi kiedykolwiek zbudowali. Został zoptymalizowany pod kątem minimalnego zużycia paliwa – w obszarze faz rozrządu, przy turbosprężarce i układzie common rail, który wytwarza ciśnienie wtrysku 2.000 barów.
Od 1.250 do 3.500 1/min 3.0 TDI wytwarza moment obrotowy 400 Nm. Przyspiesza on limuzynę A4 z przekładnią multitronic w ciągu 7,1 sekundy od zera do 100 km/h i dalej do maksymalnej prędkości 235 km/h. Przeciętnie konsumuje tylko 4,9 litra paliwa na 100 km (129 gramów CO2 na km).
