Antes ya de acceder al interior, el Model S muestra soluciones poco corrientes para funciones habituales. Los tiradores de las puertas se retraen hacia la carrocería cuando no se usan, según la marca para mejorar la aerodinámica y así aumentar la autonomía. Para hacer que salgan basta presionarlos ligeramente, o bien acercarse con la llave en el bolsillo (si el coche va equipado con el acceso «manos libres», opcional). La fuerza que ejercen al retraerse no es suficiente como para atrapar la mano ni provocar daños. Los tiradores, opcionalmente, pueden llevar incorporada una pequeña luz led que ilumina el suelo situado bajo de la puerta.
Del puesto de conducción llama la atención la pantalla central, de 17 pulgadas y de accionamiento táctil. Con ella se eliminan la mayoría de botones de un vehículo convencional, pues se usa para el manejo del climatizador, luces, radio, navegador, techo practicable y otros dispositivos de equipamiento, así como para modificar la configuración del vehículo (dureza de la dirección, altura de la suspensión neumática, frenada regenerativa, etc.). La información sobre este sistema está desarrollada en el apartado del sistema multimedia.
El cuadro de instrumentos también es una pantalla, de tamaño equivalente al de un panel de coche convencional. La velocidad se muestra en el centro, en formato digital y también mediante aguja, así como la potencia consumida o regenerada. En los extremos de la pantalla se puede consultar la información del navegador, de la radio o del sistema multimedia y también un gráfico histórico de consumo. La disposición de los elementos es configurable mediante los botones del volante multifunción. 
El volante se regula eléctricamente, de serie, en altura y profundidad mediante un pequeño mando situado en la propia columna de dirección. Intermitentes, ráfagas de luz y limpiaparabrisas están agrupados en el costado izquierdo del volante, como en los Mercedes-Benz. No es extraño que Tesla use esta configuración puesto que los componentes del interior son idénticos a los montados por la marca alemana, que ha colaborado en el desarrollo del modelo. Lo mismo sucede con los interruptores de los elevalunas y retrovisores. Los espejos exteriores tienen mando eléctrico pero su plegado es manual.
A la derecha del volante está la palanca del cambio de marchas (cuyo extremo cromado se ve aparecer ligeramente por detrás del volante en la foto superior). El cambio de marchas tiene accionamiento electrónico. Para circular hacia adelante hay que desplazarla hacia abajo, y para la marcha atrás, hacia arriba. Para seleccionar punto muerto hay que mover levemente la palanca, hacia uno u otro extremo, sin llegar a hacer tope. El bloqueo de estacionamiento se acciona presionando un botón en el extremo de la palanca (imagen). No hay un alojamiento para la llave, ni botón de arranque. El coche detecta cuándo hay sentado un adulto en la posición del conductor. Para iniciar la marcha hay que pisar el freno y mover el selector del cambio, con la llave en el bolsillo o sobre la bandeja central.
En el habitáculo hay pocos huecos para dejar objetos. La consola no tiene continuidad hacia abajo, por lo que queda un gran hueco entre los pies de conductor y pasajero —opcionalmente se puede adquirir una consola extendida con un cajón portaobjetos y tapa retráctil—. Hay una toma de 12 V y dos USB compatibles con reproductores de sonido externos. En el reposabrazos central hay dos posavasos, que quedan inutilizados al extender la parte acolchada para apoyar el brazo.
Los asientos tienen los reposacabezas incorporados. Si uno se atiene a su diseño los podría calificar de deportivos, sin embargo al probarlos se advierte que no ofrecen gran sujeción lateral. En conducción exigente se muestran insuficientes y obligan a sujetarse con fuerza al volante y apoyar la rodilla contra los laterales para no deslizarse. En función de la tapicería elegida, los asientos pueden resultar muy deslizantes (con cuero napa especialmente). Más información en el apartado Impresiones de conducción.
Las plazas traseras no tienen anchura suficiente para tres pasajeros adultos. Si bien el Tesla es un coche ancho exteriormente, el interior no lo es. Una ventaja con relación a la práctica totalidad de las berlinas del mercado es que el hipotético pasajero de la plaza central irá más cómodo ya que no hay túnel de transmisión que reste espacio: el motor va situado por detrás del eje trasero. La altura de las plazas traseras es escasa, problema especialmente grave para una berlina de lujo. Los 91 centímetros que separan la banqueta posterior del techo panorámico impide que personas de más de 1,75 m de altura viajen con comodidad. Sin techo panorámico, la altura es inferior, por el tapizado que recubre el interior de la chapa. No debe superar los 87 centímetros, por lo que personas de más de 1,72 o 1,73 m de estatura rozarán la cabeza con el techo. El techo panorámico opcional carece de cortina parasol, pero la superficie acristalada tiene un tintado que bloquea el 98% de luz visible y el 81% del calor de la radiación solar, según las informaciones suministradas por Tesla.
Otro de los problemas de las plazas posteriores es que la banqueta va situada muy cerca del piso, para ganar altura con relación al techo, por lo que las rodillas de los pasajeros van obligatoriamente muy dobladas, tanto si pueden abrir las piernas si van dos pasajeros como si las tienen que llevar cerradas al ir tres. La ausencia de túnel central no solventa estos problemas, pero no incrementa los inconvenientes como ocurre en carrocerías cupé bajas y con túnel central.
El interior del Model S puede ir tapizado en una combinación de tejido y cuero sintético, otra de Alcántara y cuero napa, o bien íntegramente en este último tipo de cuero, que destaca por suavidad pero limita bastante el agarre lateral al ser muy deslizante. El recubrimiento que lleva de serie el techo es de un tejido de buena calidad al tacto. En la versión «Performance» pasa a ser de Alcántara. El salpicadero es de plástico blando, recubierto en cuero en la versión alta de gama. Del mismo modo, para diferenciar a esa versión se añade un ribete en color de contraste en la tapicería. La moldura que recorre el salpicadero de un extremo al otro puede ser de madera o de plástico. Sólo en la versión «Performance» se puede elegir fibra de carbono.
En general la calidad y los ajustes del Model S son buenos, pero quizá no a la misma altura que sus competidores por precio.
Maletero y tercera fila de asientos
En este apartado el Model S sobresale ya que, debido a su disposición mecánica —con el motor junto al eje trasero y las baterías bajo el piso—, posee un espacio adicional libre bajo el capó, en el lugar ocupado en un coche convencional por el motor. Esto da lugar a un segundo maletero de 150 litros. El maletero principal, tras las plazas traseras, tiene de por sí una capacidad grande en términos absolutos: 745 litros. Eso es 155 litros más que el CLS Shooting Brake, que tiene una carrocería de tipo familiar. Otros vehículos del segmento tienen menor capacidad: 535 litros el Audi A7, 520 l el CLS 4p, 460 l el BMW Serie 6 Gran Coupé y 445 l el Porsche Panamera.
La tercera fila de asientos plegables, opcional, ocupa un hueco bajo la rasante del maletero cuando está plegada. Cuando los asientos de esa tercera fila están en uso, ese espacio bajo la rasante del maletero se utiliza para que los ocupantes puedan apoyar los pies sin flexionar excesivamente las rodillas. En esas versiones, el parachoques trasero está reforzado para evitar una intrusión en el habitáculo en colisiones por alcance. Esas plazas no disponen de aireadores y están completamente expuestas a la luz que entra por la luna trasera, por lo que en trayectos largos pueden resultar agobiantes para sus ocupantes. Desde Tesla indican que están trabajando en una solución para que esa fila disponga de ventilación.
