安全性是 Model 3 整體設計的重中之重。車身架構採用鋼鋁混合金屬材質，保證各部位的支撐強度。在一次內部翻滾測試中，Model 3 在配置全景玻璃車頂的情況下，仍成功抵禦了四倍於其自身質量的重壓，大約相當於兩隻成年非洲象的重量。

Model 3 Performance 高性能版搭載雙電機全輪驅動、19 英寸運動動力輪轂和高級制動系統，懸架更低，在絕大部分天氣條件下都擁有極佳的操控體驗。碳纖維擾流板可提升高速行駛時的穩定性，使 Model 3 的加速性能達到 0-100 km/h 3.4 秒。

Tesla 全輪驅動車型搭載兩臺獨立電機以提升冗餘度，每臺電機只有一個活動部件，耐用性高且易於維護。與傳統的全輪驅動系統不同，兩臺電機可精準地分配前後輪扭矩，操控性和牽引力控制更爲出色。

Autopilot 自動輔助駕駛旨在提升行車安全性和便利性，幫助車主應對枯燥重複的操作環節，從而更好地享受駕駛樂趣。

Model 3 的內部設計十分獨特。可通過 15 英寸觸摸屏操控車輛，也可使用智能手機作爲車鑰匙，並訪問觸摸屏內的所有駕駛控制選項。全景玻璃車頂，整塊玻璃從前艙蓋根部一直延伸至車頂，使前後排乘客都擁有開闊的視野。