As melhorias mais significativas centram-se na eficiência, resultando num aumento da autonomia sem alterações na potência. O Model S na versão Dual Motor AWD passa a anunciar até 744 km de autonomia (WLTP), um aumento considerável face aos 634 km anteriores. O Model X correspondente também vê a sua autonomia subir para 600 km.

Estes ganhos foram conseguidos através da otimização de software, da introdução de novos pneus de baixa resistência ao rolamento e de jantes com design mais aerodinâmico. O conforto a bordo foi outro dos focos, com um habitáculo mais silencioso graças a um maior isolamento acústico e a um sistema de cancelamento de ruído ativo mais eficaz.

A suspensão pneumática foi revista para proporcionar uma condução mais suave.

Em termos de design, ambos os modelos receberam novas jantes e iluminação ambiente dinâmica, enquanto o Model X conta com uma terceira fila de assentos mais espaçosa. As versões Plaid também foram aprimoradas, com o Model S Plaid a receber novos elementos aerodinâmicos em fibra de carbono para maior estabilidade a altas velocidades.

Como incentivo, os novos modelos incluem carregamento ilimitado em Superchargers e conectividade Premium gratuitos para o primeiro proprietário.