Primera generación (1994-2001) La primera generación del A4 (código interno: B5) está desarrollado sobre la plataforma del Volkswagen Passat. Se puso a la venta en 1994 con carrocería sedán, y en 1995 con carrocería familiar. Estrenó la caja de cambios automática secuencial Tiptronic, emparentada con la del Porsche 911 964.
Este modelo también estrenó el motor gasolina de 1.8 litros de cilindrada y cinco válvulas por cilindro, basado en el motor que Audi usó en sus modelos de carreras con homologación Superturismo. Se ofrecía en versiones atmosférica de 125 CV, y con turbocompresor de 150 ó 180 CV.
El único motor gasolina de cuatro cilindros en línea era un 1.6 litros con dos válvulas por cilindro de 101 CV. Los V6 eran un 2.4 litros de cinco válvulas por cilindro y 165 CV, un 2.6 litros de dos válvulas por cilindro y 150 CV, y un 2.8 litros de dos válvulas por cilindro y 174 CV o de cinco válvulas por cilindro y 193 CV.
Los motores Diesel eran un cuatro cilindros en línea de 1.9 litros cilindrada, disponible en variantes de 90, 110 y 116 CV, y un V6 de 2.5 litros y 150 CV. Solamente el 1.9 litros de 116 CV posee alimentación por inyector-bomba.
La versión deportiva S4 incorporaba un motor V6 de 2.7 litros de cilindrada, con cinco válvulas por cilindro, dos turbocompresores y 265 CV de potencia máxima, que lo aceleraba de 0 a 160 km/h en 5,6 s; existe con ambas carrocerías. El RS4 poseía una versión potenciada del mismo motor, desarrollada por Cosworth. Genera una potencia máxima 380 CV y un par motor máximo de 440 N·m. Acelera de 0 a 100 km/h en 4,7 s y de 0 a 160 km/h en 11,6 s. Se fabricaron 6.030 unidades entre los años 1999 y 2001, todas ellas con carrocería familiar.
Segunda generación (2000-2005) La segunda generación del A4 (código interno: B6) se puso a la venta a fines de 2000 con carrocería sedán, y a mediados de 2001 con carrocería familiar. El A4 Cabriolet reemplazó al antiguo Cabrio, que estaba basado en el Audi 80. Los modelos con tracción delantera y caja de cambios automática no tenían la transmisión Tiptronic, sino una transmisión variable continua llamada Multitronic.
Los motores gasolina de cuatro cilindros en línea eran un 1.6 litros atmosférico de 102 CV, un 2.0 litros atmosférico de 130 CV, y un 1.8 litros turboalimentado con cinco válvulas por cilindro de 150 CV (163 CV desde el año 2002) ó 180 CV (luego 190 CV), mientras que los V6 eran un 2.4 litros de 170 CV y un 3.0 litros de 220 CV. Los 2.0 y 3.0 litros tenían cuatro válvulas por cilindro. Más tarde se agregó un cuatro cilindros en línea de 2.0 litros con inyección directa de combustible y 150 CV de potencia máxima.
Los motores Diesel eran un cuatro cilindros en línea de 1.9 litros con alimentación por inyector-bomba y 100 ó 130 CV, y un V6 de 2.5 litros y 155, 163 ó 180 CV.
El S4 llevaba un motor gasolina V8 de 4.2 litros con cinco válvulas por cilindro y 344 CV. Esta generación nunca existió en variante RS4.
Tercera generación (2004-2008) La tercera generación del A4 (código interno: B7) incorpora una versión actualizada de la plataforma del A4 B6. En 2009, SEAT pondrá a la venta un derivado de este modelo, llamado SEAT Exeo.
Se conservaron los motores gasolina de 1.6, 1.8, 2.0 y 4.2 litros y el Diesel de 2.5 litros de 163 CV de la generación anterior, mientras que los nuevos poseen inyección directa: un 2.0 litros con turbocompresor de 170, 200 ó 220 CV, y un 3.2 litros atmosférico de 255 CV.
Las motorizaciones Diesel son un cuatro cilindros en línea de 1.9 litros y 115 CV, un 2.0 litros de 140 ó 170 CV, un V6 de 2.7 litros y 180 CV, y un V6 de 3.0 litros y 204 ó 233 CV. Los 1.9 y 2.0 litros tienen alimentación por inyector-bomba, y los 2.7 y 3.0 litros alimentación por common-rail.
El S4 lleva el mismo motor del S4 B6, mientras que el RS4 estrenó un V8 de 4.2 litros atmosférico con inyección directa y 420 CV. Al contrario que los anteriores modelos RS de Audi, el RS4 B7 se vendió con carrocerías sedán y descapotable, además de la habitual familiar.
Cuarta generación (2008-presente) La cuarta generación del A4 (código interno: B8) se mostró oficialmente al público en el Salón del Automóvil de Frankfurt de 2007 en su variante sedán, y en el Salón del Automóvil de Ginebra de 2008 se hará lo mismo con la familiar. El Audi A5 es una cupé similar en estructura, gama de motores y diseño al A4; se espera una versión descapotable para antes de 2009.
Este A4 tiene su motor ubicado en una posición más retrasada con respecto al eje delantero, emulando a sus dos rivales alemanes. Ha crecido unos 120 mm con respecto al A4 anterior.
Los motores gasolina son un cuatro cilindros en línea de 1.8 litros y 120 ó 160 CV, un cuatro cilindros en línea de 2.0 litros y 180 ó 210 CV, y un seis cilindros en V de 3.2 litros y 265 CV. Todos ellos poseen inyección directa y cuatro válvulas por cilindro; solamente el 3.2 litros carece de turbocompresor e intercooler. Los motores Diesel son un cuatro cilindros en línea de 2.0 litros y 120 ó 143 CV, un V6 de 2.7 litros y 190 CV, y un V6 de 3.0 litros y 240 CV. Todos tienen turbocompresor de geometría variable, inyección directa con alimentación por conducto común, intercooler y cuatro válvulas por cilindro.
