Zwei Benziner und ein TDI. Die Motorenpalette rundete den exklusiven Charakter der Limousine ab. Frühe Phaeton Kundinnen und Kunden konnten zwischen zwei frei saugenden Benzinern und einem TDI wählen. Als Einsteigermotor diente der kompakte 3.2 V6, dessen Zylinderbänke im engen Winkel von 15 Grad zueinander standen; er leistete 177 kW (241 PS). Auch der zweite Ottomotor, der W12, baute ungewöhnlich kurz – er war in Form eines „W“ aus zwei V-Sechszylindern zusammengesetzt. Aus 6 Liter Hubraum entwickelte er 309 kW (420 PS). V10 TDI mit 750 Nm. Das ungewöhnlichste Aggregat bildete der V10 TDI: Mit 5 Liter Hubraum, zwei Turboladern mit verstellbarer Turbinengeometrie, 230 kW (313 PS) Leistung und 750 Nm Drehmoment machte das Treibwerk den Phaeton zur damals stärksten Diesellimousine der Welt. Wie beim W12 wurde die Antriebskraft über ein Automatikgetriebe und den Allradantrieb 4MOTION auf alle vier Räder übertragen; der 3.2 V6 hatte serienmäßig Frontantrieb. Im Lauf der 15-jährigen Bauzeit entwickelte sich das Motorenprogramm immer weiter. 2003 zog ein 4,2-Liter-V8 in die Luxuslimousine ein, ein Jahr später folgte der 3.0 V6 TDI. Er entwickelte sich rasch zur meistverkauften Motorisierung, in seiner letzten Ausbaustufe kam er auf 180 kW (245 PS). Der Zehnzylinder-Diesel entfiel 2006, der W12 fünf Jahre später. Und der 3.2 V6 wich einem 3,6-Liter und einem 3,0-Liter. Intensive Pflege. Vier Modellpflegemaßnahmen, die zwischen 2007 und 2014 statt-fanden, hielten den Phaeton aktuell. Sie beinhalteten Neuerungen wie ein Multimediasystem mit Touchscreen, Kohlefaser-Keramik-Bremsen für den W12, Assistenzsysteme wie Rear Assist, Side Assist und verbesserte ACC, eine Verkehrszeichenerkennung per Kamera und eine dynamische Fernlichtregulierung. Für einige Jahre gab es auch selbstleuchtende Nummernschilder mit Elektrolumineszenz-Technik.