Az autó a Model S alapjaira épült és egy vagy két elektromotor hajtja. Hét személy szállítására alkalmas és az elektromos meghajtás elhelyezése miatt elöl és hátul is nagyméretű csomagtartóval rendelkezik.A Model X jellegzetes eleme a felfele nyíló szárnyas ajtók, melyek könnyű beszállást tesznek lehetővé az utasoknak. A WLTP mérési mód szerint a Long Range kivitelek hatótávolsága 500 kilométer felett van.