Вдобавок S P85D может похвастаться суммарной мощностью в 691 л.с. и 930 Нм крутящего момента. Такие впечатляющие показатели стали возможны благодаря 211-сильному электромотору, который был установлен на переднюю ось вдобавок к основной 470-сильной установке на задней оси. Полноприводные версии получили букву D в обозначении модели — от слова Dual, «двойной». Как результат, в модельном ряду Tesla будет три полноприводных седана Model S, которые получат обозначения 60D, 85D и P85D.

Новый флагман P85D, по данным компании, разгоняется до 96 км/ч (60 миль/ч) всего за 3,2 секунды — почти на секунду быстрее P85. Максимальная скорость выросла до 250 км/ч (на 40 км/ч быстрее), а запас хода теперь составляет 443 км (на 16 км больше). Со 132-килограммовым электромотором седан стал весить 2239 кг, но благодаря «двойной» схеме развесовка по осям у Model S стала идеальной — 50:50. На флагмане доступны к заказу карбоновый спойлер на крышке багажника и красные тормозные суппорты.

«Младшие» модели 60D и 85D получили на переднюю ось по 188-сильному электромотору. Версия 60D разгоняется до 96 км/ч за 5,7 секунды и достигает отметки в 200 км/ч при запасе хода в 362 км, а 85D разгонится до 96 км/ч за 5,2 секунды, достигнет «максималки» в 250 км/ч и сможет преодолеть 474 км на одном заряде батареи.

Кроме полноприводных версий, Tesla представила «автопилот» собственной разработки, который использует несколько видеокамер и широкоугольный радар с радиусом действия в 360 градусов. Благодаря этому Model S способна поддерживать движение со скоростью потока и даже выполнять перестроения. Для этого инженеры пожертвовали вакуумным усилителем тормозов, применив инновационную электромеханическую схему. Глава Tesla Motors Элон Маск заявил, что Tesla станет полностью автономной уже через 5−6 лет.