A Tesla bemutatta harmadik modelljét, amely a várakozásoknak megfelelően a Model X nevet kapta. A szabadidő-autó egyterűs jellemzőkkel is rendelkezik, mivel hétüléses és meglehetősen tágas. A 2013-as tanulmányautóról megtartották a felfelé nyíló hátsó ajtókat, amelyeknek mindössze 30-30 centiméteres helyre van szüksége a kocsi két oldalán a nyitás közben, a nyitás mértékét a környezetet figyelő szenzorok szabják meg. A vezető hagyományos ajtaja automatikus nyílik és csukódik, ha az autó felismerte, hogy a kulccsal közelítenek felé.

Egyelőre kétféle változatban mutatkozott be a régóta várt kocsi: a 90D-ben mindkét tengelyt egy-egy 259 lóerős villanymotor hajtja, a P90D-ben az a különbség, hogy a hátsó tengelyt egy kétszer erősebb, 503 lóerős motor hajtja, így a kombinált összteljesítmény 762 lóerőre, a kombinált nyomaték pedig 967 Nm-re jön ki. Ez a változat 3,8 másodperc alatt gyorsul fel 100 km/h-ra, de ha a Ludicrous Speed  csomagot is megvásárolják hozzá, akkor a gyorsulási idő 3,2 másodpercre csökken. A csúcsváltozat végsebessége 250 km/h.

A Model X légellenállási együtthatója mindössze 0,24, ami rekord a SUV modellek között, a 2468 kilogrammos tömegével viszont fölfelé lóg ki a kategóriából az elektromos jármű. A 400-410 kilométeres hatótávolságot biztosító lítium-ionos akkumulátorokat a padlóba helyezték el, ami nem csak alacsony tömegközéppontot, de tágas utasteret is eredményezett. A csomagtérfedélen elhelyezett aktív légterelő háromféle pozícióba állhat be a sebességtől függően. alacsony sebességnél nem bújuk el, hogy ne zavarja a kilátást, nagy sebességnél pedig vízszintesbe fordul, hogy ne rontsa a légellenállást. Belül a Model S-ből ismert műszerfal fogadja az utasokat a hatalmas, 17 colos érintőképernyővel, a levegőt HEPA filter szűri, így káros anyagok nem juthatnak be a kabinba.

A kocsi gyártása a Tesla kaliforniai gyárában fog elkezdődni, az akkumulátorok pedig 2017-től az akkorra elkészülő Gigafactory gyárból kerülnek majd ki. az új gyárakkal és modellekkel a Tesla elérheti a célját, hogy 2020 után évi félmillió autót gyártson le. Elon Musk, a Tesla alapító vezetője szerint a cég megduplázza a Model X-nek köszönhetően az eladásait jövőre, így átléphetik a 100 ezres darabszámot is. A következő modell, a kisebb és olcsóbb szedán 2017-ben érkezik.