特斯拉仍然是抢占头条的创新典范。该公司于6月份开始交付完全重新设计的豪华版Model S轿车，其中性能最好的车型Model S Plaid可以在1.99秒内将时速从零加速到96公里，特斯拉称这是消费类汽车中最快的。但特斯拉与竞争对手的不同之处在于，这项不那么引人注目的技术与驾驶能力没有太大关系，至少在表面上是这样。除了人工智能（AI）和其他先进技术外，该公司近年来还加大了安全功能的开发力度。
据东京分析公司Intellectual Property Landscape进行的一项申请和披露研究，从2003年成立到2021年3月，特斯拉已经积累了超过580项专利。其中， 大多数专利(281项)可以归类为电动机械，其次是168项与运输相关的专利，这一类别包括用户操作，尤其是与用户体验相关的专利数量正在攀升。
2018年，特斯拉为一种转向系统申请了专利，该系统将允许汽车通过触摸屏操作。可以通过在平面界面上进行滑动或点击手势来控制车辆，用户可以收到触觉反馈，就像按下了真正的按钮一样。特斯拉在2019年申请了“智能召唤”功能的专利。这项创新允许用户将汽车切换到自动驾驶模式，即使人在车外也可以取回或停车。
第三类比较重要的特斯拉专利组合达71项，可以归类为半导体，这一类别包括太阳能电池。2016年，特斯拉收购了太阳能初创公司SolarCity。2017年，特斯拉的名称从特斯拉汽车公司更名为特斯公司。从那时起，特斯拉已经从一家电动汽车制造商扩张为一家专注于电池的能源公司。该公司拥有防潮太阳能电池专利，以及看起来像普通屋顶瓦片的太阳能电池板。
今年5月，特斯拉披露了一项可伸缩太阳能卡车床罩的专利申请，该申请于2020年提交。业界纷纷猜测，这款可伸缩床罩将被引入电动皮卡CyberTruck，这款车的开发于2019年被披露。
在纽约曼哈顿肉类加工区，特斯拉展示其CyberTruck
计算机技术是特斯拉专利组合中的第四大类别，高达60项。在2017年前，特斯拉每年在这个类别申请的专利还不到10项。该公司随后在2018年申请了18项专利，2019年申请了17项专利。每年的增长速度都超过了交通运输类别。其中许多专利都与自动驾驶的机器学习有关。这些专利申请包括那些处理AI错误的系统，以及加密自动驾驶数据的技术。这表明特斯拉在安全和安保功能上投入了大量资源。
特斯拉始终在招聘知名工程师，这些工程师在苹果和大牌芯片制造商中声名鹊起。新员工帮助该公司启动了自动驾驶芯片的开发。
2019年，特斯拉宣布，它已经在内部开发了自己的处理单元，称为“全自动驾驶”(FSD)。FSD拥有比这家汽车制造商从美国英伟达采购的GPU更好的性能。从那年春天开始，所有交付的特斯拉汽车都配备了FSD。FSD能够在1秒钟内计算144万亿次操作，特斯拉表示，这将使完全自动驾驶成为可能。2019年，特斯拉收购了美国初创公司DeepScale，该公司为无人驾驶汽车开发环境识别技术。
自动驾驶开发商，如谷歌母公司Alphabet旗下子公司Waymo，通常采用激光雷达传感器来识别障碍物。但特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）辩称，激光雷达是一种发送激光脉冲来确定物体的存在、形状和距离的方法，通常非常详细，但造价昂贵。取而代之的是，特斯拉正在开发一项纯视觉技术，使用摄像头和机器学习来测量到障碍物的距离。该公司通过这一努力增加了专利。
车辆软件和硬件的整合始终是马斯克的基石战略。特斯拉汽车定期通过“空中更新”进行升级。即使是完全自动驾驶，也可以通过软件更新来实现。
在特斯拉的投资组合中，有29项专利与热加工和仪器有关，数量排名第八。尽管数量看起来很少，但内容显示了特斯拉在保持竞争优势方面的实力。东京分析公司Intellectual Property Landscape高管称，热控制“是延长电动汽车巡航距离的关键技术”。电池产生的热量极大地影响了电动汽车的性能。如果高温积聚，也可能影响安全。特斯拉汽车从一系列小型圆柱形锂离子电池中获得电力，这意味着控制热是至关重要。
Intellectual Property Landscape曾根据被引用次数和多功能性对不同公司热控专利数据进行排名，特斯拉带有冷却剂回路的热管理系统专利脱颖而出。特斯拉的力量来自其八通阀，这是一种将电池释放的热量重新分配给车辆其他部件的部件，包括空调系统。八通阀首次安装在去年上市的Model Y上。
汽车通常会逐个部件地调节热量，但特斯拉的目标是优化整个车辆的热量调节，冷却剂回路专利构成了热量调节的基础。Intellectual Property Landscape分析师称：“我们可以从专利中评估出，特斯拉在制造方面正在稳步努力。”
在特斯拉的专利申请中，出现最多的发明者名字是弗朗茨·冯·霍尔兹豪森(Franz Von Holzhausen)，他是该公司的首席设计师，曾在21世纪头十年在马自达工作过一段时间。他贡献了大约80项设计专利，几乎是第二大发明家的两倍。霍尔兹豪森参与了Model S仪表盘屏幕以及Model X向上摆动猎鹰翼门的开发。
