El núcleo de la compañía está en la ingeniería del sistema de propulsión del vehículo eléctrico que incluye: paquete de baterías, motor, electrónica de potencia y software de control que permite que todos los componentes formen un sistema. El diseño modular permite reutilizar componentes en diferentes modelos de Tesla y de otros fabricantes. El sistema es muy compacto y contiene muchas menos piezas móviles que un motor térmico.5 Tesla Motors usa motores de inducción de tres fases que incorporan un rotor de cobre y unos devanados de cobre optimizados para reducir la resistencia y la pérdida de energía. Tesla desarrolló patentes fundamentales para su fabricación.65 La electrónica de potencia gobierna el flujo de corriente de entrada y salida del paquete de baterías. Controla la generación de par motor durante la conducción y la recarga del paquete de baterías cuando está conectado a un enchufe.
La idea de fundar una empresa que comercializase coches eléctricos nació en el año 2003, cuando General Motors anunció que retiraría todos los ejemplares del EV1 y los desguazó.9 La empresa AC Propulsion tenía dos equipos trabajando en el desarrollo de un prototipo eléctrico, el T-Zero; en un equipo estaban Martin Eberhard, Marc Tarpenning e Ian Wright, y en el otro equipo estaban Elon Musk y JB Straubel. El objetivo de crear coches impulsados por energía renovable parecía inviable por los múltiples problemas que suponía (escasa autonomía, tiempo de recarga, precio de las baterías, falta de infraestructura, y aparente falta de atractivo para los clientes, como declaró General Motors cuando abandonó el proyecto de coche eléctrico). Tom Gage, presidente de AC Propulsion, propuso que ambos equipos unieran fuerzas si querían dar viabilidad a sus desarrollos, y del dúo Elon Musk y JB Straubel pasaron al trío con la unión de Martin Eberhard para fundar Tesla Motors.
Hasta mayo de 2008 Tesla Motors vendió sus coches por teléfono, internet o en la sede central. Entonces abrió la primera tienda en Los Ángeles, California. En 2012 tenía 20 tiendas y talleres en Norteamérica, Europa y Asia. Las tiendas Tesla están situadas en sectores de lujo de las ciudades más importantes. Algunas combinan tienda con taller de servicio.Tesla Motors pretende ofrecer al cliente una experiencia convincente mientras que consigue ventas y beneficios de servicio que los fabricantes tradicionales no tienen en el modelo de distribución por franquicias y de talleres oficiales. Los clientes tratan directamente con personal de Tesla y no con franquiciados. Tesla quiere conseguir un mejor control de costes de inventario, gestión de garantía, servicio, fortalecimiento de la marca y obtención de comentarios de los clientes. Al ser propietario de la red comercial Tesla evita el conflicto de intereses en la estructura de los concesionarios tradicionales donde la venta de piezas en garantía y reparaciones del concesionario son un beneficio para el concesionario y un gasto para el fabricante.5
