El Model S, por su parte, lleva más de una década en el mercado. Se lanzó por primera vez en 2012 y no se parecía a nada disponible en ese momento. Cuando se presenta, tesla declaró el próximo vehículo «el primer sedán eléctrico premium del mundo». Si bien tanto el Model 3 como el Model S son sedanes, este último tenía mucho que demostrar en ese momento. Las cuestiones prácticas relacionadas con los vehículos eléctricos, junto con un elevado precio de lanzamiento de 60.890 dólares para el modelo base, significaron que el Model S podría ser bastante difícil de vender sin especificaciones potentes.
Con cinco años entre el lanzamiento del Model S y el Model 3, es más difícil hacer una comparación entre ellos. La evolución tecnológica habrá contribuido a ello. Sin embargo, dependiendo de su equipamiento, el 0 a 60 de un Model S 2012 todavía está por debajo de los seis segundos. De hecho, 5,9 segundos para el Model S Sedan 4D, hasta 4,4 segundos para el Signature Sedan y el Signature Performance Sedan. Ambos modelos Performance ofrecen un gran salto en hp con respecto al 302 del Model S estándar, alcanzando 416.
La batería del Model S de 2012, en el caso del Tesla Model S 60, puede alcanzar los 270 kW de potencia y 60 kWh de capacidad. Fue una nueva entrada potente en la esfera de los vehículos eléctricos, pero, por supuesto, han llegado actualizaciones y nuevos modelos para el Model S y el Model 3 desde sus respectivas presentaciones.