Radi se o unaprijeđenom Modelu S koji će nositi dodatni naziv D. Novi modeli sada imaju oznake: 60D, 85D, i P85D. Novi modeli dobili su dodatni motor te sad imaju pogon na sve kotače. Dodatni pogon na prednje kotače modelu P85D omogućuje ubrzanje od 0-100km/h za 3.2 sekunde, što je jednako brzo kao i McLaren F1, te je najbrži autmobil na svijetu s četiri vrata. Uz novi motor, doseg modela 60D i 85D je povećan za 16 kilometara po punjenju, odnosno povećan je na maksimalnih 442 kilometra.
Uz pogon na sve kotače, Model D dolazi i s “Autopilotom”. Uz najnoviju tehnologiju prepoznavanja slika, automobil će prepoznati znakove s prometnim ograničenjima te time prilagoditi brzinu vozila. Uz 12 senzora koje ima automobil, Model D opaža promet oko sebe, te prilikom davanja žmigavca i prestizanja, automobil sam provjerava “mrtvi kut”, te mijenja prometnu traku ako je potrebno.