Le véhicule Tesla Model S est un véhicule électrique. L'énergie est stockée dans la batterie, qui est une unité scellée contenant des cellules lithium-ion. Selon la variante, la batterie peut produire plus de 1500A d'énergie jusqu'à 400 V.

Au fur et à mesure que le véhicule roule, la batterie se décharge. L’écran tactile, le tableau de bord et l’application pour téléphone intelligent informent le conducteur de l’état de charge et de l’autonomie restante prévue.

Le véhicule peut être chargé à l’aide des éléments suivants :

• Connecteur mobile : Inclus avec le véhicule. Vous permet de brancher le véhicule dans une prise de courant de 240 volts ou de 120 volts. Charge jusqu'à 50 km (31 miles) d'autonomie par heure de charge.
• Connecteur mural : Un connecteur mural optionnel est installé de façon permanente sur un circuit de 240 volts et peut être alimenté avec un ampérage deux fois supérieur à celui du connecteur mobile si le véhicule est équipé de deux chargeurs. Charge jusqu'à 100 km (62 miles) d'autonomie par heure de charge.
• Superchargeur : Les superchargeurs Tesla sont utilisés pour recharger rapidement la batterie lors de longs trajets. Un superchargeur peut charger environ la moitié de la capacité de la batterie en 20 minutes. La Supercharge est une fonction en option pour certains modèles.

Le temps de recharge varie en fonction de la tension et de l’intensité disponibles à partir de la prise de courant. Le temps de recharge dépend aussi de la température ambiante et de la température de la batterie du véhicule. Si la batterie n’est pas dans la plage de température optimale pour le chargement, le véhicule chauffe ou refroidit la batterie avant de commencer la charge.

Le véhicule est conçu pour être branché lorsqu’il n’est pas utilisé. Il n'y a aucun avantage à attendre que le niveau de la batterie soit bas avant de la recharger; la batterie est plus performante lorsqu'elle est rechargée régulièrement. Une fois branché, le véhicule s’active automatiquement pour maintenir un niveau de charge qui prolonge la durée de vie de la batterie.

Décharger la batterie à 0 % peut l'endommager de façon permanente. Pour éviter une décharge complète, le véhicule passe en mode de faible consommation d’énergie lorsque la charge chute en dessous de 5%. Dans ce mode, la batterie arrête d’alimenter les composants électroniques embarqués pour limiter la décharge.