动力单元方面Model 3作出一个重大改变，打破了Model S、Model X一直使用的感应异步电机的规律，首次搭载使用永磁同步电机，而Performance版本与普通版本相比多了一个前置的感应同步电机。
两种形式电机各有优劣。永磁同步电机相对于感应异步电机来说功率密度更高、不同负载下的能量转换效率更稳定、相对体积更小，缺点也十分明显，成本更高。由于永磁同步电机中的永磁体材料为稀土材料"钕"，"钕"价格高而且采购比较困难导致了永磁同步电机的成本比感应异步电机成本高不少。
Model 3因为底盘比Model S、Model X更小，所以能布置电池的空间也变小了，为了效率、空间、稳定性三方面因素的考虑特斯拉还是决定使用成本更高的永磁同步电机。同时Performance版本由于性能考虑使用双电机的设定，前置的感应异步电机能有效进一步提升普通版本在高负荷工况区间的性能表现。
由于感应异步电机在高转速下效率高的特性原因，所以高负载急加速的工况会更有优势；而日常中低转速（巡航）工况下永磁同步电机效率受转速影响不大，因此中低转速下永磁同步电机工作更有优势。Performance版本将二者高效地结合在一起，实现了性能与效率的最大化兼顾。
电池
松下在电池领域技术优势强、占有份额大，马斯克十分聪明，在建厂立项之初就找到了松下寻求合作，以较低的成本解决了电池供应的问题。在最新的Model 3上电池技术进行了全面的革新，21700三元锂电池取代了原来一直使用的18659电池。21700电池能量密度可达300Wh/kg左右，比18650提升了20%以上，同时成本还有所下降，缺点是体积与重量都相对增加了。
影响续航里程非常关键的一点因素就是电池能量密度，只有提升电池能量密度才能把电池的有效效率提高，装配更大容量的电池组，所以针对这一技术壁垒特斯拉给出了新的解决方案——21700电池。
电池容量与续航里程的关系其实并不是像大部分普通人所想象的一样完全呈正相关，举个例子车辆在电池容量为20kWh时能跑80km、40kWh能跑160km、但到了60kWh时就只能跑220km了。因为当电池容量超过了一定值（根据每款车设计不同该值也有所不同，现阶段大部分车效率最大值会在60-75kWh左右）以后效率就会降低，因为电池的能量有一部分用在了运输电池本身上了。
特斯拉首次使用21700电池后许多新能源厂家纷纷跟风，但好比炒菜，光有好材料不行还需要厨艺精湛的厨师配合，同样地好硬件也需要好的软件来支持才能达到效益的最大化。特斯拉所使用的电池管理系统能够随时动态监测电池组内每个电池的工作状态，根据电池工作状态及时给予反馈，使电池组运作更高效、可靠。
车身
能完成这一项使命，不仅要把电动车自身的优势发挥 ，没有了发动机的限制，没有了进气格栅需求，可以塑造更加简洁、流畅、更符合空气动力学理想的低矮车头。同时，也在细节上优化气动细节，车身的全流线设计，隐藏式车门把手，19 英寸动力运动轮圈都在为 0.23 这个数字做着贡献，细节决定速度。
在 Tesla 阵营中肩负"走量" 这个使命的 Model 3，在车身设计上要综合考虑成本，重量和安全三者，而这并不是真正意义上的权衡，因为安全永远是重中之重。 NHTSA （美国高速公路安全管理局）最高五星安全评级，也表达了 Model 3 在安全这方面表的立场。
既要考虑成本还要保证安全，而且要尽可能的做到轻量化，Model 3 的第一步，就是选择放弃全铝车身设计，而第二步，就是重新设计整体的车身材料分布。选择了铝合金和3种不同强度的钢材混合打造，针对关键部位的关键需求，保证安全需求，一定程度的节省成本，尽可能的做到轻量化设计。
