W12，顾名思义采用W型12缸发动机。它利用两台60°夹角V6发动机相连而成。W型发动机是大众的独门技术。发动机组内以“W”形状排列的12汽缸发动机，尽管汽缸数量多、排量大，但是W12新型发动机的体积却与V8型一样大，而比传统的V12型要小得多。
装用大众W12发动机的汽车有大众的旗舰车型辉腾、本特利（宾利）新车GT和奥迪旗舰车型A8L60 三款量产车。
W12发动机采用双顶置凸轮轴，每汽缸4气门设计，排量5998毫升，发动机压缩比为12.0：1。它采用自然进气方式将气体导入发动机，没有采用增压器的原因是增压器虽然会提高性能，但是也会引发发动机运转的不稳定。这台发动机可输出600马力（@7000转/分钟）的功率及620牛米（@5800转/分钟）的扭矩。W12的发动机仅重239公斤，置于前后轴之间。传动系统采用6前速Sequential赛车变速箱。W12的性能强大，0-100公里/小时加速可于3.5秒内完成，最高车速达到350公里/小时（理论可超过360kph）。350公里/小时的速度已经超过了绝大多数超跑，在自然吸气的超跑中仅次于迈凯轮F1系列（387kph，理论400kph）。
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