Model S P100D sẽ là mẫu xe bốc nhất (quickest) của hãng này với khả năng tăng tốc từ 0-97 km/h (0-60 mph) chỉ trong 2,5 giây, rút ngắn 0,2 giây từ bản P90D trước đây. Với thông số trên, khả năng tăng tốc từ 0-97 km/h của Model S P100D chỉ đứng sau 2 chiếc hypercar khác là Porsche 918 Spyder (2,2 giây) và LaFerrari (2,4 giây), nhưng vì 2 chiếc hypercar trên đã không còn sản xuất nên nghiễm nhiên Model S P100D là chiếc xe bốc nhất (the quickest car) chúng ta có thể mua trên thị trường.[pagebreak][/pagebreak]
Phiên bản Model S P100D được trang bị bộ pin dung lượng 100 kWh lớn nhất trong các phiên bản Model S. Nhờ vậy mà chiếc xe này có phạm vi hoạt động lên đến 507 km (theo tiêu chuẩn EPA), nhiều hơn 22 km so với phiên bản Model S P90D trước đây. Model S P100D có cấu hình dẫn động 4 bánh toàn thời gian với 2 động cơ điện bố trí cho cầu trước và cầu sau. Một chế độ chạy đặc biệt mà Tesla gọi là Ludicrous Mode sẽ giúp tối ưu hóa khả năng tăng tốc của chiếc xe này và giúp nó đạt kết quả tăng tốc từ 0-97 km/h trong 2,5 giây như công bố.
Bên cạnh Model S, chiếc crossover Model X của Tesla cũng được bổ sung thêm phiên bản P100D. Tuy nhiên, Model X P100D mất 2,9 giây để tăng tốc từ 0-97 km/h, tức là chậm hơn Model S P100D 0,4 giây. Bên cạnh đó, phạm vi hoạt động của chiếc Model X P100D cũng chỉ đạt 462 km, ít hơn Model S P100D 45 km.
Mức giá khởi điểm của Model S P100D và Model X P100D được Tesla công bố lần lượt là 134,500$ và 135.500$ tại thị trường Mỹ. Những khách hàng nào đã sở hữu 2 mẫu Model S và Model X bản P90D có thể nâng cấp bộ pin của bản P100D với mức chi phí là 20.000$. Còn những khách hàng đang trong thời gian chờ để được giao bản P90D thì mức chi phí nâng cấp lên phiên bản P100D chỉ có 10.000$.