El V10 TDI tiene cinco litros de cilindrada y sus medidas son 81,0 x 95,5 mm. La distancia entre cilindros es 88 mm. El bloque, las culatas y el cárter superior son de aluminio, pero el cigüeñal se apoya sobre una estructura de hierro. Los cilindros tienen un tratamiento superfcial hecho con plasma, para evitar la deformación.

Las dos filas de cilindros forman un ángulo de 90°, pero las muñequillas del cigüeñal están descentradas 18° entre sí, para que comience una carrera de trabajo cada 72°. Volkswagen ha considerado necesario un árbol de equilibrado. Algunos elementos auxiliares, como la bomba de agua o el aternador (refrigerado por agua) están en el centro de la «V».

Tiene dos válvulas por cilindro. Los árboles de levas están movidos por engranajes. No hay ningún motor moderno con árboles de levas en culata que tenga este sistema de distribución.

El sistema de alimentación consta de diez unidades de bomba-inyector, algo que inicialmente se descartaba para motores de muchos cilindros, porque resulta más costoso que un conducto común. La presión máxima de alimentación llega a 2.050 bares. De momento, Volkswagen sigue sin poder combinar este sistema de alimentación con la culata de cuatro válvulas por cilindro; el motor V10 tiene 20 válvulas. Tiene dos turbocompresores controlados electrónicamente y su relación de compresión es 18,5 a 1.

Mecánicamente, es como si fueran dos motores de cinco cilindros independiente con el mismo cigüeñal; hay dos turbocompresores, dos intercooler, dos caudalímetros, dos filtros de aire y dos sistemas de reciculación de gas (cada uno son su refrigerador). El control electrónico, en cambio, no es coordinado, sino que una de las mitades del motor controla a la otra. Lleva un procesador de 32 bits.

En el sistema de descontaminación estarán los catalizadores que son ya imprescindibles, pero no filtro de partículas como dijo Volkswagen inicialmente (pulsa aquí para ver un artículo sobre este sistema). El dispositivo para mover las válvulas de recirculación de gas es neumático, no eléctrico. El gas de escape recirculado para antes por un refrigerador. Este motor cumplirá la norma alemana D4, pero no la Euro 4.

La potencia máxima de 313 CV (230 kW). El par máximo es muy alto —750 Nm— y llega a un régimen también alto para un Diesel moderno: 2.000 rpm. Es una potencia máxima grande con relación a su cilindrada; si fuera un 2 litros, con la misma proporción, daría 125 CV. Salvo el TDI 1,9 de 150 CV, no hay otro motor Diesel en el mercado con mayor relación entre fuerza y cilindrada (su presión media efectiva llega a 1.884 kPa).

Además de los V8 europeos de Audi, BMW y Mercedes (pulsa aquí para ver datos técnicos comparados de ellos), otros ejemplos de motores Diesel potentes son los que llevan algunos todo terreno y camionetas americanas. Ford tiene un V8 Diesel para el F-250 de 7,3 litros de cilindrada, 250 CV de potencia máxima y 694 Nm de par máximo.