Le nom de l'entreprise fut inspiré par le grand scientifique serbe Nikola Tesla. La société a été fondée en 2003 par Martin Eberhard et Marc Tarpenning, qui avaient déjà été à l'origine de la création de la société NuvoMedia en 1997, société rachetée en 2000 par Gemstar-TV Guide International appartenant au groupe de Ruppert Murdoch pour la somme de 187 millions de dollars.
La société commercialise son premier véhicule, le Roadster Tesla, voiture sportive entièrement électrique. Cette voiture ne fait aucune concession: un superbe style, une motorisation 100% électrique de 250 chevaux, zéro émission, 0 a 100km/h en 3,9sec, vitesse de pointe de 200km/h, carrosserie entièrement constituée de panneaux en fibre de carbone, etc.
Les ventes se font uniquement par l'intermédiaire du site internet de la société. Ce site, unique en son genre pour un constructeur automobile, est appelé Star Gate et a enregistré la vente des 220 premiers modèles du Roadster en moins de 4 mois. La production 2008 et 2009, représentant plus de 1000 véhicules, a été entièrement réservée d'avance par une clientèle américaine, premier marché ouvert par la marque. La production de série du Roadster Tesla a démarré en début d'année 2008, et a été suivie par l'annonce du lancement des ventes du Roadster en Europe a partir de l'année 2009 pour une première série, limitée à 250 exemplaires. Lors de son premier salon en Europe à Monaco, du 25 au 29 avril 2008, la marque Tesla a suscité l'intérêt du public et de nombreuses célébrités comme le Prince Albert, l'ancien champion de monde de formule 1 Damon Hill ainsi que Bono chanteur du groupe U2.
Tesla conçoit actuellement une nouvelle berline, au nom de code White Star, qui pourrait être dévoilée courant 2008.
Tesla Motors a annoncé en février 2007 l'installation d'une nouvelle usine d'assemblage au Nouveau-Mexique, à proximité de la ville d'Albuquerque.
La société Tesla Motors a créé une division, TEG pour Tesla Energy Group, en charge de la conception et production des systèmes de stockage énergétiques (Energy Storage System ou ESS) équipant les véhicules Tesla, mais aussi de la commercialisation de cette technologie à des partenaires.