O Tesla Model S (2016–2021) foi oferecido com 8 configurações de motor distintas em toda a gama.
| Motor | Potência | Binário | Caixa de velocidades | Rodas motrizes | Velocidade máxima | 0-100 km/h | Consumo | Disponível em |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elétrico | 612 hp | 967 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 2.6 s | — | 4 versões |
| Elétrico | 469 hp | 967 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 3.3 s | — | 1 versão |
| Elétrico | 449 hp | 660 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 3.8 s | — | 1 versão |
| Elétrico | 421 hp | 660 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 4.4 s | — | 2 versões |
| Elétrico | 334 hp | — | Automatic | All Wheel Drive | 225 km/h | 5.4 s | — | 1 versão |
| Elétrico | 332 hp | 525 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 210 km/h | 5.2 s | — | 1 versão |
| Elétrico | 320 hp | 525 Nm | Automatic | All Wheel Drive | 250 km/h | 4.2 s | — | 2 versões |
| Elétrico | 320 hp | 440 Nm | Automatic | Rear Wheel Drive | 225 km/h | 5.5 s | — | 4 versões |
Cada linha é uma configuração mecânica distinta — cilindrada, potência, transmissão, tração e tipo de combustível — deduplicada entre versões que partilham o mesmo motor. Diferenças apenas de equipamento (interior, jantes, opções) não criam uma linha separada.