特斯拉第一次將矽谷變成了底特律真實存在的威脅，至少在汽車概念上來說的確如此。
j·b·斯特勞貝爾(j.b.straubel)左臉中間有一道兩英寸長的傷疤。那是他高中時候的事了：一次化學實驗課上，斯特勞貝爾因為誤將幾種化學溶液混合在一起，以致他緊握著的燒杯在手中爆炸了，玻璃碎片四處飛濺，其中一片就這樣劃傷了他的臉龐。
這道傷疤成了小發明家斯特勞貝爾的榮譽勳章，他的童年時光充斥著各種化學藥品和實驗裝置。這個在威斯康星州出生的小男孩兒在他家的地下室裡建造了一個很大的化學實驗室，裡面有一個通風櫥，並且堆滿了各種化學制劑，有買來的，有借來的，甚至還有偷來的。13歲那年，斯特勞貝爾在垃圾堆裡找到一輛破舊的高爾夫球車，並把它帶回家修理，還重新裝配了發動機，這樣一來，這輛車又能上路了。斯特勞貝爾似乎每時每刻都在拆解一些物件，然後進行一番改進，再把它們組裝回去。所有的這些習慣其實都能夠追溯到斯特勞貝爾家族提倡的自己動手的傳統。19世紀90年代末，斯特勞貝爾的曾祖父創立了斯特勞貝爾機械公司，該公司建造了美國第一批內燃機，用於為船舶提供動力。
正是斯特勞貝爾旺盛的求知慾引領他在1994年西行來到了斯坦福大學，成為這所大學的一名學生。起初他希望自己能成為一名物理學家，但是在嘗試了所有能夠選修的最難的課程之後，他得出結論認為物理專業或許並不適合自己，因為物理專業的進階課程太理論化了，而斯特勞貝爾更喜歡親自動手實踐。於是斯特勞貝爾發展出了自己所謂的「能源系統與工程」專業。「我想學習軟體和電力學相關課程，希望能夠利用這些知識去控制能源，」斯特勞貝爾說，「我選的這些課程，其實就是電腦科學和電子電力技術的結合體。通過這樣的方式，我把所有我喜歡做的事情聯絡到了一起。」
這個時候清潔能源熱潮還沒有出現，但是已經有公司開始在太陽能和電動汽車領域試水了，希望能尋找到一些新的用途。斯特勞貝爾開始一一造訪這些創業公司，在他們的車庫裡閒逛，並時不時設法結識那些工程師。與此同時，他還在自己與五六個朋友合租房子的車庫裡開始鼓搗自己的發明。斯特勞貝爾花1600美元買了一輛「破爛不堪的保時捷」，然後將它改裝成一輛電動汽車。這意味著斯特勞貝爾不僅需要製作一個電動車控制器、從零開始製造一個充電裝置，還得開發出用於驅動整臺裝置的軟體系統。這輛車創下了電動汽車加速效能方面的世界紀錄——行駛1/4英里僅用了17.28秒。「我從這個過程中瞭解到現在的電子裝置都非常棒，只需要一點點錢就足夠給你的車加速，但是電池效能特別差，」斯特勞貝爾說，「充一次電，車子只能行駛30英里。這些資訊讓我意識到電動交通工具的一些侷限性。」斯特勞貝爾為他的車裝配了混合動力系統，併發明一個汽油驅動的裝置掛在汽車後方，用於給電池充電。這套系統已經足夠好了——斯特勞貝爾能開著它往返於400英里外的洛杉磯。
2002年，斯特勞貝爾搬去了洛杉磯。他已經拿到了斯坦福大學的碩士學位，並且換了幾份工作，希望找到一些能夠讓他眼前一亮的東西。他先是去了羅森馬達公司(rosenmotors)，這家公司建造了世界上第一輛混合動力交通工具。這是一輛裝有飛輪和燃氣渦輪的汽車，並由電動機驅動車輪轉動。公司倒閉之後，斯特勞貝爾又追隨公司創始人、以發明地球同步衛星而聞名的工程師哈羅德·羅森(haroldrosen)，與他共同研發電動飛機。「我是一名飛行員，也熱愛飛行，所以這件事對我來說再好不過了，」斯特勞貝爾說，「我們的想法是這架飛機能夠在空中持續飛行兩週的時間，並且它還能夠在某個指定地點上空盤旋。這已經遠遠超越現在的無人機以及類似產品所能達到的程度了。」為了實現這個目標，斯特勞貝爾還在晚上和週末為一家創業公司做一些電子方面的諮詢工作，以維持自己的開支。
正當斯特勞貝爾為他的這些專案辛勤忙碌的時候，他在斯坦福太陽能車團隊的老朋友前來探望他了。這是一群叛逆的工程師，數年如一日地在斯坦福的一間「二戰」時期留下來的活動房內研製太陽能汽車——屋子裡充滿了各種有毒的化學藥品，甚至還有黑寡婦蜘蛛。如果換作現在，斯坦福校方或許會對這樣的專案給予支援，去賭一賭專案成功的機率，但是在當時，斯坦福卻在試圖阻止這些被邊緣化的、瘋子般的極客專案。這些學生最終證明了他們能夠在沒有校方支援的前提下獨立開展自己的工作，並且還參與了一場太陽能動力車越野賽。斯特勞貝爾讀大學時，甚至畢業之後，都參與建造了太陽能汽車，這也使得斯特勞貝爾和在團隊裡工作過的工程師們建立了良好的關係。這一次，團隊成員剛剛從2300英里之外的芝加哥趕來洛杉磯，斯特勞貝爾為這些精疲力竭而又手頭吃緊的孩子提供了住處。差不多有五六個學生來到斯特勞貝爾家，這些孩子們洗了好多天以來的第一次澡，然後在地板上一個挨著一個地躺下了。大家圍繞著一個話題聊到了深夜：他們意識到鋰離子電池的發展——就像團隊的車子上配備的那種太陽能電池——已經超出了大多數人的想象。許多消費類電子產品，比如筆記型電腦，使用的就是18650鋰離子電池，它的外觀和aa電池很像，並且可以被串聯在一起。斯特勞貝爾說，「我們的想法是，如果把一萬塊這樣的電池串聯起來會發生什麼？我們計算了一下，然後發現這足夠汽車行駛大約1000英里。這真的是一個很有書呆子氣息的奇思妙想。後來我們都睡著了，但是這個點子卻一直縈繞在我腦海裡。」
很快，斯特勞貝爾便纏上了太陽能車隊，並試圖說服他們製造一輛靠鋰離子電池驅動的電動汽車。他會乘飛機去帕洛阿爾託市，在飛機上睡一晚，然後騎腳踏車到斯坦福校園去推銷他的計劃，並順便幫助團隊成員推進他們當前的太陽能車專案。斯特勞貝爾構思出的設計方案是一輛超空氣動力學汽車，電池佔據了其80%的重量，看上去有點像一個裝有輪子的魚雷。誰都不知道斯特勞貝爾對這款產品有什麼長遠的打算，包括他自己。他的這個點子與其說是為了組建一家汽車公司，不如說只是為了製造一輛概念車，讓人們意識到鋰離子電池的威力。運氣好的話，他們可能會去尋找並參與到一場比賽中去。
這些斯坦福的學生最終同意加盟斯特勞貝爾的專案，前提是他能夠籌集到一些資金。於是斯特勞貝爾開始去各種交易展覽會，派發關於自己想法的小冊子，並且給所有他能想到的人發電子郵件。他說：「我的臉皮非常厚。」但問題在於沒人對斯特勞貝爾所說的東西感興趣。在接下來的幾個月裡，投資人一再拒絕了他。直到2003年秋天，他遇到了埃隆·馬斯克。
哈羅德·羅森曾與埃隆·馬斯克在spacex洛杉磯總部附近的一家海鮮餐館共進午餐。為了更好地說明並闡釋那個電動飛機的點子，那次他帶上了斯特勞貝爾。當發現馬斯克對此並無太大興趣的時候，斯特勞貝爾向他展示了自己的非正式專案——電動汽車。這個瘋狂的點子一下子就撥動了馬斯克腦中的一根弦——他思考電動汽車的潛在可能性已經有數年了。儘管馬斯克一直專注於在汽車上使用超級電容，但當得知這些年來鋰離子電池在技術上取得的進步時，他感到既激動又驚訝。「所有人都認為我瘋了，但是埃隆認為這是一個好點子，」斯特勞貝爾說，「他說‘好啊，我會給你投一些錢的。’」斯特勞貝爾需要10萬美元，馬斯克承諾會投資1萬美元。在那裡，馬斯克和斯特勞貝爾結下了深厚的友誼，這種情誼在接下來的10年一直伴隨著他們。在這10年間，他們的命運也起起伏伏，畢竟他們所做的一切是為了改變這個世界。
在與馬斯克的會面結束之後，斯特勞貝爾找到了他供職於ac推進器公司(acpropulsion)的朋友。這家公司成立於1992年，總部位於洛杉磯，一直處於電動汽車產業的最前沿。該公司生產的產品涉及各個領域，包括從行人用的小型代步車到運動型跑車。斯特勞貝爾真的很想讓馬斯克看看tzero——acpropulsion公司目前最高階的原型車。這是一輛組裝車，擁有玻璃纖維的車體和鋼製的車骨架。1997年這款產品剛釋出的時候，從起步加速到時速60公里僅需4.9秒。斯特勞貝爾和acpropulsion公司的員工打交道已經幾年了，於是他讓公司負責人湯姆·凱吉(tomcage)找來一輛tzero給馬斯克試駕。馬斯克即刻就愛上了它，他認為這樣一輛速度快到讓人尖叫的電動車，能徹底改變電動車在人們心目中無趣又笨重的形象，從而將其變成一款備受追捧的產品。在接下來的幾個月裡，馬斯克一直想要資助成立一個專案，欲將這輛原型組裝車進行商業化量產，但是他一次又一次地被拒絕了。斯特勞貝爾說：「這是一款將想象中的概念例項化的產品，需要把它推廣出去。我愛死acpropulsion公司的這幫人了，可是他們似乎對於做生意一竅不通，因此拒絕了我們的商業化量產提議。他們一直試圖向馬斯克推銷那輛名為ebox的糟糕透頂的汽車。這玩意兒效能不好，而且也沒有其他讓人振奮的特點。」儘管和acpropulsion公司的會談連一樁交易都沒有促成，但卻讓馬斯克堅定地想要資助一些與斯特勞貝爾的科學專案類似，而且更加宏大的計劃。2004年2月末，馬斯克在一封發給凱吉的郵件裡這樣寫道：「我想要做的是找到效能最好的原型汽車和電動發動裝置，然後就一頭扎進這個領域裡。」
斯特勞貝爾不知道的是，幾乎在同一時間，北加州的一些商業合夥人也開始對鋰離子驅動電池的構想著了迷。馬丁·艾伯哈德(martineberhard)和馬克·塔彭寧(marctarpenning)在1997年創辦了新媒體(nuvomedia)公司，該公司研發的火箭電子書(rockedebook)是世界上最早的一批電子書閱讀器之一。在nuvomedia公司的工作經歷賦予這兩位創始人對於前沿消費類電子產品獨到的洞察力，包括用改進的鋰離子電池驅動的筆記型電腦和其他移動裝置。儘管「火箭電子書」這款產品在那個時代有些過於超前，也沒有令他們獲得商業上的成功，但是這款產品的創新性引起了吉姆斯塔國際集團(gemstarinternationalgroup)的注意，這家公司旗下擁有《電視指南》(tvguide)期刊，並掌握著電子節目指南技術。2000年3月，吉姆斯塔國際集團以1.87億美元的價格收購了nuvomedia公司。完成這筆交易之後，兩家公司的創始人彼此保持著密切的聯絡。他們都住在伍德賽德(woodside)，這是矽谷最富有的小鎮之一，因此他們也經常聊下一步該做什麼樣的專案。「我們當時想到了一些特別傻的點子，」塔彭寧說，「當時有一個專案是去開發那些看似很酷的農田灌溉系統，還有安裝了智慧水感測網路的房屋。但是這些專案沒能引起我們強烈的共鳴，我們想要一些更加重要的東西。」
艾伯哈德是一個極有才華的工程師，並且很有社會責任感。美國在中東爆發的持續戰亂一直令他深受困擾，並且在2000年的時候，他像其他尊崇科學思維的人一樣，將全球變暖當作即將到來的現實。也正因此，他開始尋求替代汽油車的解決方案。起初，他調研了氫氧燃料電池，但是發現這類電池實在是太稀缺了。另外，他也不覺得去通用汽車公司租一輛ev1電動車有什麼意義。然而，真正引發艾伯哈德興趣的，是他在網上看到的acpropulsion公司推出的純電動汽車。於是，艾伯哈德於2001年來到了洛杉磯，考察了acpropulsion公司的生產車間。「那地方就像一座鬼城一樣，給人的感覺好像他們馬上就要破產了，」艾伯哈德說，「我拿出50萬美元幫這家公司渡過難關，讓他們為我製造一輛使用鋰離子電池而不是鉛酸電池的電動汽車。」同樣，艾伯哈德也試圖讓ac驅動器公司變成一家大型的商業公司，而不是像現在這種為業餘愛好而生的小型車間。ac驅動器公司拒絕了艾伯哈德的提案，他決定創辦自己的公司，探索鋰離子電池真正的發展潛力。
艾伯哈德決定先在電子表格裡畫出一個電動車的技術模型。這樣他就可以對各個部件進行理論上的微調，並觀察這樣調整會對汽車的外形和效能產生什麼樣的影響。他可以調整重量、電池數目、輪胎和車身阻力，並最終得出不同的設計方案分別需要多少節電池。這些模型顯示出當時很火的suv(運動型多用途車)以及送貨卡車之類的車型並不是理想的候選方案。相反，輕型的高檔跑車似乎更加合適。輕型高檔跑車的速度更快，能提供更有趣的駕駛體驗，並且充滿一次電的行駛里程遠超一般人的預期。塔彭寧在做關於汽車的財務模型，這些技術細節恰好對他的發現做出了補充。豐田汽車公司的普銳斯汽車已經在加州發售了，而購買者大多是富有的、環保主義先驅者。「我們還得知ev1購買者的年均收入為20萬美元。」塔彭寧說。雷克薩斯、寶馬和凱迪拉克曾經的追隨者將電動車及混合動力汽車當作一種與眾不同的身份象徵。這兩位意識到他們可以為這個價值30億美元的美國奢侈品汽車市場創造一些產品，讓那些富人享受駕駛的樂趣，並自我感覺良好。「這款產品既酷又性感，而且還能不可思議地在短時間內從起步加速到時速60公里，人們願意為它埋單。」塔彭寧說。
2003年7月1日，艾伯哈德和塔彭寧組建了他們的新公司。幾個月前和妻子在迪士尼樂園約會的時候，艾伯哈德就想到了特斯拉電動汽車這個名字。之所以取這個名字，一方面是為了紀念偉大的發明家和電動機先驅尼古拉·特斯拉，另一方面則是因為這個名字聽上去很酷。在門洛帕克橡樹林大道845號一棟建於20世紀60年代的破舊建築裡，兩位創始人租了一間辦公室，裡面有三張書桌，兩個房間。幾個月後，第三張桌子就被伊安·萊特(ianwright)佔用了。他是一位工程師，在紐西蘭一座農場長大，在伍德賽德時和特斯拉的兩位聯合創始人是鄰居。那時他們一起去推銷他的人際關係創業公司，但這家公司無法從風險投資人那裡籌得資金，萊特最後加盟了特斯拉。當這三人對他們的知己提起這項計劃時，都毫無例外地遭到嘲諷。「我們在伍德賽德的一間酒吧見到了一位朋友，並告訴他我們最終決定製造電動汽車，」塔彭寧說，「她回答道，‘你們一定是在和我開玩笑吧。’」
任何試圖在美國創辦汽車公司的人都會馬上想到之前一家成功的汽車公司——創辦於1925年的克萊斯勒。從零開始設計並建造一輛原型車總是會面臨諸多挑戰，但是更大的困難在於籌集大量資金和如何讓汽車量產。正是這些挑戰挫敗了過去人們為成立一家新公司所付出的努力。特斯拉的創始人很清楚現實是什麼樣的。但他們意識到，特斯拉這位科學家在一個世紀之前發明了電動機，然後只需要製造一個傳動裝置，將電動機提供的動力傳至車輪來驅動車輛，理論上這樣就可行了。真正讓人捏把汗的是建造用於製造車體以及相關部件的大型工廠。但是，特斯拉的創始人越是深入地研究汽車產業，就越發意識到，那些大型汽車製造商甚至都不再自己生產汽車了。亨利·福特時代將原材料從他位於密歇根的工廠一端輸入，然後在另一端產出汽車成品的生產流程已經一去不復返了。「寶馬車上的擋風玻璃、內飾，以及後視鏡都不是自己公司生產的，」塔彭寧說，「這些大型汽車公司唯一保留著的三個部門是內燃機研究中心、銷售推广部和總裝配部。我們曾天真地以為我們也能找到同樣的供應商，可以提供我們所需的零件。」
特斯拉的聯合創始人想到的計劃是從acpropulsion公司取得tzero車型的相關技術授權，然後用蓮花elise跑車的底盤作為車身的一部分。蓮花汽車是一家英國汽車公司，於1996年釋出了雙門跑車elise。這款車型擁有時髦的外觀，緊貼地面的車身，這些特性都足夠吸引高階跑車買家的注意。在和眾多汽車交易市場從業人員交流之後，特斯拉團隊決定不經過經銷商，而是自己面向消費者直銷。在確定了這些初步計劃之後，2004年1月，這三人便開始尋找風險投資了。
為了讓他們的專案看起來更加可靠，特斯拉的創始人們從acpropulsion公司借來了一輛tzero跑車，然後開著它來到了位於沙丘路的風投一條街。與法拉利相比，這輛車起步加速更快，這種加速的感覺讓投資人也興奮了起來。但其不好的一方面是，一般的風險投資人想象力並不豐富，除了這輛奢華跑車表面蹩腳的拋光漆之外，他們很難看到更深層次的東西。僅有的兩家願意深入瞭解的風投公司是compasstechnologypartners(指南針技術夥伴公司)和sdlventures(sdl風投公司)，而且他們看上去並不怎麼興奮。compass的首席合夥人和nuvomedia公司之間的生意進展得很順利，所以他對艾伯哈德和塔彭寧有一定的忠誠度。「他說‘這個想法太愚蠢了，但是我在過去40年裡幾乎投資過所有汽車公司，所以這次為什麼不投呢’?」塔彭寧說。特斯拉還需要一位主要投資人去填補剩下的700萬美元的資金缺口，以便他們可以造出第一輛「騾子」，也就是原型車。這會是他們的第一個里程碑，能夠讓他們有一些實實在在的可以炫耀的東西，並且還能為獲得下一輪融投資打下基礎。
從一開始，艾伯哈德和塔彭寧腦海中的主要投資人候選名單上就有埃隆·馬斯克的名字。在幾年前斯坦福召開的火星社群會議上，他們聽過馬斯克的演說。在那場演說中，馬斯克展示了他關於將老鼠送上太空的宏偉構想。也正因為如此，在他們的印象中，馬斯克是那種擁有與眾不同想法的人，他或許會對電動車這個想法持開放態度。acpropulsion公司總裁湯姆·凱吉告訴艾伯哈德，馬斯克正在電動汽車領域尋找投資專案。得知這一訊息後，他們要向馬斯克推銷專案的決心更加堅定了。艾伯哈德和萊特在週五乘飛機來到洛杉磯，與馬斯克見了一面。那個週末，馬斯克給在外遠行的塔彭寧丟擲了一大堆關於盈利模型的問題，「我只記得我在不停地回答、回答、再回答，」塔彭寧說，「接下來的週一，我和馬丁再度乘飛機南下與他見了一面，然後他說，‘好吧，我決定加入你們。’」
特斯拉的聯合創始人覺得自己很幸運，找到了他們的完美投資人。馬斯克具有工程學方面的知識，因此能夠理解特斯拉正在建造的東西。他還有著與他們同樣的、更為遠大的目標——試圖使美國擺脫對石油的依賴性。「你需要一位像他這樣有信念的天使投資人，對於他來說，這並不僅僅是一次金錢交易而已」，塔彭寧說，「他想去改變這個國家的能源天平。」馬斯克以650萬美元的投資成為特斯拉最大的持股人和董事長。之後，馬斯克很好地運用了他手裡的權利，與艾伯哈德競爭公司的控制權。「這是個錯誤，」艾伯哈德說，「我本應該去找更多的投資人，但是，如果我能重新再來，我還是會拿他的錢。一鳥在手，勝過二鳥在林。我們需要這筆錢。」
在這次會面發生不久之後，馬斯克讓斯特勞貝爾儘快和特斯拉團隊見面。當得知特斯拉位於門洛帕克的辦公室離他家只有大約半英里遠時，他對他們的故事產生了興趣，但卻依然抱有一絲懷疑。在這個星球上沒有人會比斯特勞貝爾更加了解電動車產業的現狀，因此他很難相信一幫人能在這個專案上取得如此進展，而他卻沒有聽到任何訊息。2004年5月，斯特勞貝爾前往他們的辦公室與之會面，並當場以9.5萬美元的年薪被聘用了。「我告訴他們，在埃隆的資助下，我正在這條街的另一頭製造他們需要的電池組，」斯特勞貝爾說，「我們決定合作，組建了這支雜牌軍。」
如果當時有從汽車城底特律來的人前去特斯拉參觀，他們一定會覺得很不可思議。這家公司的全部汽車專業知識僅止於此：一幫汽車愛好者，還有一個做了不少專案的人，但這些專案僅僅達到了科技展覽的參展級別，並且在傳統車行業的人看來，它們所依據的科技原理是很荒謬的。另外，創始團隊裡沒有人打算去底特律的傳統汽車製造商那裡尋求建議。相反，特斯拉將要做的事情與在他們之前成立的那些矽谷創業公司一樣——僱用一些年輕的、對新事物如飢似渴的工程師，然後順著事情發展的趨勢去思考下一步怎麼走——不必擔心矽谷灣區沒有將這種模式運用於汽車領域的成功先例，也不必介意建造一個複雜的實體和開發一款軟體之間幾乎沒有任何相似之處。但是特斯拉相比於其他人的優勢在於，他們最先意識到18650鋰離子電池的技術潛力，並且它的前景會越來越好。正是這一點，再結合他們的努力和智慧，將成為支撐起這家公司的希望所在。
作為斯坦福大學的校友，斯特勞貝爾有一些直接渠道可以結識那些才華橫溢且富有激情的工程師。他向斯坦福那幫工程師講了關於特斯拉的事。吉恩·博迪切夫斯基(geneberdichevsky)是斯坦福太陽能車團隊的一名成員，當從斯特勞貝爾那裡聽到特斯拉的訊息時，他馬上變得異常興奮。這個斯坦福的本科生表示願意退學，免費去給特斯拉掃地——如果這是他能在特斯拉謀得一份工作所必須做的事的話。創始人們很讚賞他的這種精神，於是在會面結束之後決定聘用他。博迪切夫斯基不安地給父母打了一個電話——他的父母是俄羅斯移民，都是核潛艇工程師——告訴他們自己要從斯坦福退學，然後加入一家電動車創業公司。在成為特斯拉公司第七位員工後，博迪切夫斯基部分時間在位於門洛帕克的辦公室工作，其餘時間則在斯特勞貝爾家的客廳用計算機設計汽車動力系統的三維模型，還在車庫製作電池模型。「直到這個時候，我才意識到我的決定有多瘋狂。」博迪切夫斯基說。
特斯拉很快就需要擴張辦公場所了，以便容納日漸龐大的工程師隊伍，他們還要建造一座工廠，用來打造他們的roadster跑車。他們在聖卡洛斯商業大街(commercialstreet)1050號找到了一棟兩層的廠房。這塊一萬平方英尺的場地其實並不大，但作為研發製造廠房已經足夠了，這使得他們能夠製造出一些原型車。廠房右側有一些裝配區域，還有兩個大型捲簾門，可供車輛進出。
萊特將開放的樓層空間分為幾個區域：發動機、電池、電力電子和最終裝配部門。廠房的左邊是辦公區——這裡被之前承租的一家管道工程公司改造得很奇特：主會議室內部有一個帶水槽的調酒臺、一個天鵝嘴形狀的水龍頭，還有兩個翅膀形狀的旋鈕，分別控制冷水和熱水。
某個星期天的晚上，博迪切夫斯基把整個辦公室粉刷成白色。在接下來的一週裡，員工集體外出去宜家買回了辦公桌，然後在戴爾的網站上購買了電腦。特斯拉公司有一個工具箱，裡面裝滿了錘子、釘子和其他基本的木工用具。馬斯克偶爾會從洛杉磯來這裡視察，但是他對於車間裡的狀況一點也不感到驚訝，因為spacex也是在類似的環境裡成長起來的。
最初的計劃聽上去很簡單，只是生產一輛原型車。特斯拉可以將ac驅動器公司的tzero動力系統裝進蓮花elise的車身。他們之前已經取得了電動機的設計方案，並打算從美國或歐洲購買變速器，然後將其他的零件製造業務外包給亞洲的生產商。特斯拉的工程師們在大部分時間裡只需要專注於研發電池系統，裝配環繞車身的各種線路，以及切割並焊接各種金屬材料，以便把所有部件整合在一起。工程師們痴迷於生產硬體。整個特斯拉團隊把roadster當作一個汽車改造專案——只需要兩三名機械工程師，再加上幾個裝配人員就能完成。
原型車的核心製造團隊由斯特勞貝爾、博迪切夫斯基和戴維·萊恩斯(davidlyons)組成。萊恩斯是一名非常聰明的機械工程師，有近10年的矽谷工作經歷，同時也是特斯拉的第12號僱員。幾年前他在一家7–11(7–eleven)便利店結識了斯特勞貝爾，兩人因斯特勞貝爾騎的一輛電動腳踏車聊了起來。萊恩斯曾聘請斯特勞貝爾擔任某家人體核心溫度測量儀制造商的顧問，以此幫助斯特勞貝爾維持生計。斯特勞貝爾認為，儘早讓萊恩斯參與這個激動人心的專案是對他最好的回報。當然，特斯拉也在某種程度上獲益良多。正如博迪切夫斯基所說，「戴維·萊恩斯知道怎麼把這攤子事兒搞定。」
為製造原型車，這幫工程師買了一臺藍色的升降機，並把它安裝在廠房裡。他們還買了一些器械、手持工具，還有方便他們晚上工作的照明燈。整棟樓被他們改造成一個促成研究和創新的溫床。電氣工程師研究了蓮花汽車的基礎軟體系統，試圖弄明白它是如何將踏板、儀表盤和其他機械裝置聯結成一個整體的。那些真正精尖的技術集中在電池組的設計上。之前沒有任何人嘗試過將幾百塊鋰離子電池並聯在一起，所以從這個意義上來說，特斯拉處於電池技術的最前沿。
工程師們開始想要了解汽車的散熱方式，並用強力黏合劑將70塊電池粘成一塊「電池磚」，然後試圖瞭解電流傳導方式會如何變化。之後，工程師們將10塊電池磚組裝在一起，測試不同氣體和液體的散熱機制。當特斯拉團隊成功研製出了一個可用的電池組時，他們將這輛黃色蓮花汽車的底盤延展了5英寸，用升降機將電池組安裝到普通汽車後置式發動機所處的位置。這些工程從2004年10月18號就如火如荼地展開了，4個月之後的2005年1月27日，一款由18位工程師攜手打造的新型汽車原型誕生了，人們甚至可以直接坐進去開著它去兜風。那天，特斯拉召開了一次董事局會議，馬斯克坐在車裡非常興奮，離開時開心到決心繼續投資這個專案。馬斯克又投入了900萬美元，特斯拉在此輪融資過程中總共籌得了1300萬美元。他們那時計劃在2006年年初將roadster批次生產。
幾個月後，當造出了第二輛車的時候，特斯拉的工程師們意識到他們不得不正視電動車模型一個巨大的潛在瑕疵。2005年7月4日，他們到艾伯哈德位於伍德賽德的家裡一起慶祝美國獨立日。這些工程師認為在這個美好的時刻，就應該做些有趣的事情——比如，看看roadster的電池被點燃之後會發生什麼事。其中一個人用膠帶把20塊電池綁在一起，還裝了一條引信並把它點著了。「它像一簇火箭一樣飛了出去。」萊恩斯說。相比這20塊電池，裝在roadster上的電池有將近7000塊。光是想象一下那種規模的爆炸會產生什麼樣的後果，就把這些工程師嚇出一身冷汗。相對於汽油車而言，電動車的一個優勢就是，它能讓人們遠離汽油這類易燃液體，以及因發動機過熱而導致的爆炸。有錢人不會花高價買一種危險品。早期特斯拉員工噩夢般的場景就是一個有名的富人因為這輛車而葬身火海。「這就是那些讓你喊出‘噢，不’的時刻，」萊恩斯說，「那時我們每個人都清醒了。」
特斯拉成立了一個六人測試團隊去處理電池的問題。他們放下手中的其他事務，拿著公司提供的經費去做各種實驗。第一場試爆在特斯拉總部進行，工程師用慢速攝像模式拍下了全程。但是到了後來，理智佔了上風，測試團隊將爆炸實驗轉移到變電站後方的一塊試爆場地，這裡平時是有消防員維護的。在一次又一次的試爆過後，工程師們對電池內部的工作原理有了更充分的瞭解。他們找到一種排列電池的方法，能夠阻止火焰從一塊電池擴散至另一塊。他們還找到了其他防止爆炸的方法。在這個過程中，他們已經消耗了幾千塊電池，但這些努力是值得的。儘管特斯拉還處於早期階段，但是他們現在距研發出一種全新的電池技術僅一步之遙。這也是之後他們得以從競爭對手中脫穎而出的原因。這項技術將會成為這家公司未來最大的優勢。
在成功地製造了兩輛原型車，並且在電池技術上取得關鍵性突破之後，特斯拉團隊的信心大增。是時候在車上烙上特斯拉自己的印記了。「我們最初的想法是進行最低限度的改造，使得其在外觀風格上有別於蓮花汽車，而且是電動的，」塔彭寧說，「在這個過程中，馬斯克和其他董事會成員說，‘你們只有一次機會來做這件事，最終的結果必須得讓買車的人感到驚喜，而現在的蓮花汽車在這方面做得還不夠。’」
elise的底盤，或者說是車架，在滿足特斯拉的工程用途方面可謂恰到好處。但是整個車身在形態和功能上都存在嚴重的問題。elise的車門只有大約一英尺高，這就意味著你要麼跳進車內，要麼掉進車內——具體選擇哪種方式取決於你身體的靈活性和你的臉皮有多厚。另外，車身還需要加長，以便安裝特斯拉的電池組和儲物箱。此外，特斯拉更傾向於採用碳纖維而不是玻璃纖維製造roadster跑車。在相關的設計要點方面，馬斯克的影響頗大，他提出了許多自己的觀點。他想要一輛能夠讓賈斯汀坐在裡面時感覺舒適的汽車，並且還要實用。馬斯克把自己的觀點在董事會和不定期召開的設計審查會議上都闡述清楚了。
特斯拉聘請了幾位設計師為roadster跑車設計全新的外觀造型。在從中選出一個大家最喜歡的造型之後，特斯拉先於2005年1月委託一家汽車模型生產商製作了一個1∶4的模型，又於4月製作了一個1∶1的模型。這個過程帶給特斯拉的管理者們一些新的啟發。「他們用閃亮的聚酯薄膜包裹在模型外面，然後使其處於真空狀態，這時整個車身的輪廓便清晰可見，而且還有光影。」塔彭寧說。這個銀色的模型之後被相應地轉化為資料模型，工程師們可以在電腦上對其進行操控。一家英國公司利用這個資料模型建造了一個塑膠版本的roadster汽車模型，叫作「航空巴克」(aerobuck)，用於空氣動力學方面的測試。「他們把它放在一艘船上運送給我們，然後我們把它帶去了黑巖沙漠的火人節(burningman)sup/sup」。
在將近一年之後，經過了大量的調整和完善，特斯拉的工程終於要告一段落了。那時是2006年的5月，公司員工人數已經增長到100人。這個團隊建造了一輛黑色版本的roadster，稱為ep1或者一號工程原型機。「這輛車的誕生表明‘現在我們知道自己要製造什麼樣的產品了’,」塔彭寧說，「你能夠切實地感受到它的存在，這是一輛貨真價實的汽車，真的非常激動人心。」ep1的誕生為我們找到了一個很好的託詞，可以讓現有的投資人明白他們的錢都用來做了些什麼，並且還能夠向更廣泛的投資人募集更多的資金。ep1給風險投資人們留下了深刻的印象，以至於他們都選擇性地忽略了這個事實——工程師們有時候還得在兩次試駕的間隙手動為車子散熱。投資人們意識到了特斯拉長遠的發展前景，馬斯克再次為特斯拉投資了1200萬美元，許多其他投資人也投了錢，包括德豐傑風險投資公司(draperfisherjurvetson)、優點資本(vantagepointcapitalpartners)、jp摩根、指南針技術夥伴公司，還有尼克·普瑞茲克(nickpritzker)、拉里·佩奇和謝爾蓋·布林，總數加起來有4000萬美元sup/sup。
2006年7月，特斯拉決定向全世界宣佈他們要做的事情。公司的工程師成功製造出了另一輛紅色原型車ep2，作為黑色版本的補充。兩輛車同時在聖克拉拉的一場展示會上亮相。媒體聞訊蜂擁而至，並且對他們看到的東西感到很滿意。roadsters太讚了，它是一輛雙座敞篷跑車，從起步加速到每小時60英里只需要4秒。「在今天之前，」馬斯克在會上說，「之前出現的那些電動車都糟糕透了。」
州長阿諾德·施瓦辛格和前迪士尼ceo邁克爾·艾斯納(michaeleisner)等名流都出席了這次活動，他們之中的許多人都親自去試乘了這輛roadsters跑車。然而，這輛汽車實在是太嬌貴了，只有斯特勞貝爾和其他一些值得信賴的人才知道怎麼駕駛。試駕人員每5分鐘就要更換一輛汽車，以避免車體過熱。特斯拉公佈每輛roadster汽車的售價為9萬美元，一次充電能續航250英里。根據特斯拉的說法，當天有30個人當場承諾將購買roadster汽車，其中包括谷歌的聯合創始人布林和佩奇，還有許多科技領域的億萬富翁。馬斯克承諾，特斯拉將會在3年內推出一款更便宜的、四座四門的車型，預計售價約為5萬美元。
就在舉辦這場釋出會的同時，特斯拉完成了它在媒體上的初次亮相，《紐約時報》刊登了一小段關於特斯拉的商業報道。艾伯哈德宣佈，樂觀估計第一批roadster將在2007年年中交貨，而不是之前計劃的2006年年初。同時，他宣佈了特斯拉的商業策略：從少量高價產品入手，然後隨著核心技術水平和製造能力的進步，逐漸向大眾負擔得起的車型過渡。馬斯克和艾伯哈德是這項商業策略的忠實信徒，他們見過許多電子裝置公司的成功案例。「手機、電冰箱、彩電，最初並不是為大眾設計的低端產品，」艾伯哈德在接受媒體採訪時說道，「這些產品在當時都是比較昂貴的，是為那些具有相應購買力的人量身打造的。」儘管這篇報道對於特斯拉來說是一次很棒的宣傳，但是馬斯克卻對這篇文章忽視他的存在而耿耿於懷。「我們嘗試向媒體強調他的重要性，並和記者一遍又一遍地講關於他的事情，但是他們似乎對公司董事會並不感興趣，」塔彭寧說，「埃隆生氣極了，簡直是勃然大怒啊。」