WECへのエントリーは開幕戦セブリングにR18 TDIの改良型を3台。第2戦スパと第3戦ル・マンにR18 ウルトラ・R18 e-tron クワトロの両車を2台ずつ、第4戦シルバーストーンと第5戦サンパウロにR18 ウルトラとR18 e-tron クワトロを1台ずつ、第6戦バーレーン以降はR18 e-tron クワトロを2台となる。シリーズ開幕から4連勝し、第3戦ル・マンでは前年の優勝トリオが乗るR18 e-tron クワトロ1号車が総合優勝を果たした。これはル・マンにおけるハイブリッドマシンの初優勝となった。2位はR18 e-tron クワトロ2号車、3・5位はR18 ウルトラの2台という完勝だった。しかし、ル・マンから参戦開始したトヨタ・TS030 HYBRIDが強力なライバルとなり、後半4戦はトヨタに対して1勝3敗という成績だった。最終的にはLMP1クラスのマニュファクチャラーズチャンピオン獲得、ドライバーズランキング1〜4位独占という成功を収めた。
2011年5月7日に開催されたインターコンチネンタル・ル・マン・カップ (ILMC) スパ・フランコルシャン6時間レースにてR18 TDIが実戦デビューを果たしたが、結果は振るわず、ライバルのプジョー・908に勝利を明け渡す結果となった。同年6月のルマン本戦ではチーム・ヨーストの3台中2台がアクシデントに見舞われ、ブノワ・トレルイエ/アンドレ・ロッテラー/マルセル・フェスラーの3人がドライブする2号車がプジョーの3台を相手に戦い、2位にわずか14秒弱という大接戦を制して総合優勝を果たした。ル・マン以外のILMCイベントではプジョーの後塵を拝しランキング2位となった。
2016年より車名は単純に「R18」となり、基本コンセプトも変更された。エンジンは従来と同じ4L直噴ディーゼルターボだが、回生エネルギー貯蔵装置は電動フライホイールからリチウムイオンバッテリーに代わり、回生エネルギー放出量も6 MJに増加。フロントMGUの出力も200 kWから350 kWに強化された（ル・マンのみ規定により上限300 kW）。ギアは7速から6速になった。空力面ではノーズ部分がF1マシンのハイノーズのように極端に細く高くなっている。これは、ヨルグ・ザンダーのデザインがいかされている。間の空間が広がり、そこにまたがるプレートはウィングのような3次元形状となった。また、ルーフはラウンドシェイプからスクエアシェイプになり、リアウィング翼端板の形も変更されている。カラーリングは白ベースから、黒・グレーベースに赤を配したデザインにイメージチェンジした。
2015年モデルでは回生エネルギー放出量を4 MJに増加させ、電動フライホイールの貯蔵容量は前年比17 %増の700 kJになっている。規定により、1周あたりの燃料使用量が2.5 %減らされたが、エンジンの最大出力は537 PSから558 PSに増やされた。空力面ではフロントフェンダーにエアインテークが開口され、ヘッドライトの形状も縦長から横長に変更されている。
2014年3月25日、フランスのル・マンの地において、R18 e-tron クワトロの2014年仕様が公開された。排気量を3.7リットルから4.0リットルに変更し、車幅は微減されて車高は微増された。2014年の新規定ではル・マンのサルト・サーキットを基準として、1周あたりに放出できる回生エネルギー量を4段階（2 MJ/4 MJ/6 MJ/8 MJ）から選択する方式となったが、アウディは1番少ない2 MJ（メガジュール）を選択している。ヘッドライトには「マトリックスLEDライト」にレーザーハイビームを複合して搭載する。
2013年3月8日、R18 e-tron クワトロの2013年仕様が公開された。リストリクターの径縮小によりエンジンは若干パワーダウンしたが、モーター出力は80 kw以上×2に向上。また、排気をマシン下部に排出して空力効果に利用するブロウンディフューザーを採用している。フロントとリア両方のフェンダー後方に改良を加えた他、リアウィングの翼端板が2枚構成となった。
アウディが持つ四輪駆動技術「クワトロ」と、開発中の電気自動車システム「e-tron」の名を冠したハイブリッドプロトタイプレーシングカー。後輪をディーゼルエンジンで駆動し、前輪をボッシュ製のモーター・ジェネレーター・ユニット (MGU) 2基で駆動する。制動時にフロント回生ブレーキで発生した電気エネルギーは、コクピット内部の助手席に置かれたフライホイール・バッテリーに運動（回転）エネルギーとして保存され、放出時には逆のルートをたどって前輪を駆動する。システムはウィリアムズ・ハイブリッド・パワー (WHP) 製で、アウディの前にはポルシェが911GT3に搭載してニュルブルクリンク24時間レースに出場している。カーボン製のフライホイールは最高45,000 rpmで回転するため独特の高周波音を発し、最大360 kJを貯蔵可能。TDIエンジンの出力は375 kW (510 PS) 以上。モーターの最高出力は75 kw（×2基）で、一度に500 kJ（規定値）を放出可能。4輪駆動は車体のトラクションを向上させることに繋がるため、回生エネルギーの使用可能速度は120 km/h以上に制限された。
最愛の女性を殺された男ヴァンと、兄を誘拐された少女ウェンディの旅を描いている。テレビ東京での放送期間中、2005年8月からCS放送のAT-Xでも数回放送。全話放送終了後の2006年10月3日からは系列局のテレビ愛知でも放送され、2007年1月14日からは無料動画配信サービスのGyaOでも配信。2007年12月からは台湾と韓国のアニマックスでも放送された。関西地区では未放送である。秋田書店発行の漫画誌『週刊少年チャンピオン』で、本作の漫画版（脚本 - 兵頭一歩 / 作画 - ひのき一志）が短期集中連載された（全8話、全1巻）。アニメと漫画とでは設定（特にヴァンの性格、ヨロイ関連など）や物語の展開がまったく異なる。幻冬舎コミックスからも完全描き下ろし単行本として漫画『ガンソード -another-』（作画 - 守屋直樹 / 協力 - 谷口悟朗、倉田英之、木村貴宏、まさひろ山根）が発売されている。こちらはタイトル通りアニメのアナザーストーリーであり、設定もほぼ同じである。内容はヴァン、ウェンディ、カルメン99、カイジ、プリシラの外伝的な物語。アニメ版と漫画版で設定と内容が違うのは、実は予め決められていた事であり、アニメ版に至っては放送するまでロボットアニメである事を完全に隠していた。