在研发上，特斯拉持续狠砸重金。在三电（电池、电机、电控）方面的投入和表现，无疑是消费者选择其产品的关键。
《特斯拉2022影响力报告》显示，在行驶32.2万公里（约20万英里），也就是绕赤道8圈以后，特斯拉Model S/X的电池损耗量仅为12%。很多车从出厂到报废，都没有行驶超过20万公里，也就是说特斯拉终身不用更换电池。
Model Y全轮驱动版也凭借高品质电池的加持，成为迄今为止对能源利用最高效的SUV，全轮驱动版的 Model Y 是迄今最高效的纯电动 SUV 之一，每度电可行驶 6.4 公里，也就是在相同电量的情况下特斯拉可以行驶更久。
特斯拉不造慢车，致力于打造业内最强劲的电机。Model S Plaid拥有令人惊叹的2.1秒零百加速成绩，被媒体誉为全球最快的量产车之一，售价更亲民的Model 3、Model Y同样拥有“超跑级别”的强大性能，这些都得益于特斯拉强大的电机性能，其效率可达95.6%，耐久性超过120万公里，“几乎不需要保养和维护”。
众所周知，电机持续高转速运转的最大挑战，就是巨大离心力可能带来的各种安全隐患，例如位移、膨胀、解体。特斯拉的工程师，成功挑战了这一业内的“不可能”。全新Model S Plaid搭载的高性能永磁电机，开创性采用碳纤维转子套，可以死死裹住转子，使电机可以持续超高速运转，让转速可以直接来到20000转以上，并且稳定持续输出高达1020Ps马力，这样的成绩即便是在赛车圈里，也超过了平均值。
特斯拉自研的永磁同步电机以永磁体提供励磁，无需励磁电流，没有励磁损耗，能效控制更强；搭配其同样自主研发的感应电机，动能转换高效直接，进一步提高车辆性能。单凭电机最高功率密度这一项，特斯拉就远高于行业平均水平。