以往的电动汽车往往采用整块定制的大尺寸电池技术，成本过于昂贵，并严重受限于里程。而特斯拉则采用了类似于我们日常使用的电子产品，如笔记本中使用的小型锂电池。特斯拉的创新之处在于，通过强大的智能化的电池组管理系统（BMS），有效地将几千节这样的小电池连在一起，最高配置一次性充电可以行驶近500公里，从而大幅度提高了续航里程。
特斯拉还在美国全境设立了超级充电站网络，通过太阳城进行光伏发电提供快速免费充电服务。由于没有汽油发动机和变速箱，特斯拉的整体结构设计非常简洁干净，底盘上只有整齐的电池组和电动机，降低了车身整体重心，拥有更好的安全性。省掉了汽油发动机，车头变成了可以储物的“前备箱”，显著提高了载货能力。车的底部省掉了传动轴，所以车舱中央没有凸起，而是平整的地板。
电动车也带来了完全不同的驾驶体验，顶配车型完成从起步到每小时100公里仅需要3.4秒，且没有汽油发动机的轰鸣和震动，驾驶起来极为安静平稳。电动机还有很多其它的优点，比如在堵车或等红灯时，不会像汽油发动机那样空转从而造成能源浪费，在制动刹车时还可以发电回收能量。
而特斯拉更为神奇和惊艳的地方在其座舱内部，中央是一块17英寸的巨型触控屏，导航、上网、音响、空调等各种控制都可以在这块屏幕上直观地完成。与其说它是一辆汽车，不如说它更像一部长了轮子的平板电脑、一个会跑的互联网终端。
有人戏称，“特斯拉是一个加了两排沙发、四个轮子的iPad”。今后，汽车将成为移动互联网时代最重要的入口，特斯拉亦完成了功能车到智能车的飞跃。传统汽车的功能在生产之后便封装固定了，而特斯拉则可以通过云服务和空中下载（Over-The-Air）不断地更新和升级自身的功能。通过智能手机上的应用，用户还可以远程掌控车辆的位置及其他信息，也可以通过手机远程遥控，提前打开车内空调。
此外，特斯拉同样采取了独特的O2O（Online To Offline）营销方式，绕开了传统的汽车经销商，通过互联网和线下体验店进行直销。由于其冲击了经销商的核心利益，美国汽车经销商协会甚至试图通过政治手段阻止特斯拉在多个州的直销。
特斯拉直接管理的体验店，有如苹果的零售店，与其说在售卖汽车，还不如说在售卖智能家电——客户还可以在网上下单，特斯拉体验店便直接送车上门。有趣的是，特斯拉体验店一般都开设在高端购物中心，但由于购物中心以往没有卖过汽车品类的商品，所以往往只能将其分在“玩具与爱好”类中（Toys & Hobbies）。
互联网时代的伟大产品往往注重一流的细节体验：特斯拉的车门把手可以在人靠近时自动感应弹出，便于开门；当车行驶起来后又会自动收回，降低风阻。据说特斯拉的工程师开始听到这个车门把手的想法时，他们的第一反应不是“这是个很难实现的挑战”，而是“这简直是有史以来最愚蠢的想法”。
这几乎是一个不可能解决的工程难题：车把手精密的机械装置需要有足够的强力，即使在冰冻时也能弹出；同时要足够敏感，以防夹伤手指；还需要周而复始无故障可靠地运作数万次。在马斯克固执的一再坚持下，这一想法最终得以实现，能自动感应弹出并收回的车门把手成为特斯拉一个非常酷的标志性功能。
特斯拉的战略是通过“三级跳”的方式开启普惠大众的电动车时代：第一代产品是高端跑车，产量有限且价格昂贵，这样的产品只能是少数人的玩物；如今大获成功的第二代产品Model S轿车，已经在价格上显著下降，开拓了快速成长的市场；未来的第三代产品会进一步降低门槛，使得普通消费者都买得起电动车。
