Oficjalny debiut modelu Q5 miał miejsce w kwietniu 2008 roku, podczas Salonu Samochodowego w Pekinie. Europejska premiera rynkowa odbyła się listopadzie tegoż roku.

Konstrukcja samochodu powstała na nowej modularnej platformie MLB przeznaczonej dla pojazdów z wzdłużnym ułożeniem zespołów napędowych. W modelach rodziny Q5 wykorzystano wiele zespołów pochodzących z samochodów A4 oraz A5.

Dwubryłowe samonośne nadwozie w układzie pięciodrzwiowym miało długość 4,63 m, a rozstaw osi minimalnie przekraczał 2,8 m. Pod względem stylistycznym było to zwarte nadwozie o typowych dla tego rodzaju proporcjach, a zewnętrzna forma nawiązywała do starszego i większego "brata" czyli modelu Q7. Obszerne i komfortowe wnętrze przeznaczone było dla pięciu osób.

Początkowo oferowano trzy wersje silnikowe. Benzynowy silnik miał pojemność skokową 2,0 dm3, natomiast silniki Diesla 2,0 oraz 3,0 dm3 (V6). Wszystkie jednostki były wyposażone w bezpośredni wtrysk paliwa i turbodoładowanie. W układzie napędowym stosowano zarówno skrzynie dwusprzęgłowe jak i tradycyjne skrzynie mechaniczne. We wszystkich wersjach napęd przenoszony był na obie osie (system Quattro).

W połowie 2009 roku do gamy jednostek napędowych dołączono dwa dalsze silniki.

Jesienią 2012 roku przeprowadzono modernizację samochodów rodziny Q5. W ramach face-liftingu zmieniono przedni zderzak oraz wzór wypełnienia wlotu powietrza. Odmiennie przebiegały przetłoczenia na bokach nadwozia, a tylne lampy otrzymały inny podział.

Równocześnie zmodyfikowano silniki w kierunku poprawy osiągów i redukcji zużycia paliwa, a także emisji zanieczyszczeń. Wprowadzono też bazową wersję z napędem tylko osi przedniej.

Początkiem 2013 roku gama modeli została powiększona o usportowioną wersję SQ5, napędzaną silnikiem Diesla. W następnych latach (2014 i 2015) także modyfikowano jednostki napędowe, głównie pod kątem ekologii. Silniki Diesla wyposażono w system SCR ograniczający emisję tlenków azotu.

Zakończenie produkcji samochodów pierwszej generacji nastąpiło jesienią 2016 roku.