Không giống các nhà sản xuất truyền thống, Tesla hoạt động như một OEM, sản xuất các cấu kiện xe điện cho các hãng sản xuất ô tô khác. Tesla đã xác nhận hợp tác với Daimler và Toyota. Tesla cũng làm việc với Panasonic như một đối tác trong nghiên cứu và phát triển pin. Công ty cũng cung cấp các bộ pin cho xe tải điện của Freightliner Trucks.[218]

Daimler

Bắt đầu từ cuối 2007, Daimler và Tesla bắt đầu làm việc cùng nhau. Hai công ty được kỳ vọng hợp tác xa hơn, bao gồm mẫu Tesla Model S. Ngày 19/5/2009, Daimler nhận được số cổ phần ít hơn 10% tại Tesla trị giá 50 triệu $ theo như báo cáo.[157][219] Như một phần của sự hợp tác, Herbert Kohler, Phó chủ tịch mảng E-Drive and Future Mobility của Daimler, có một ghế trong ban điều hành của Tesla.[220] 13/7/2009, Daimler AG đã bán 40% lợi tức tháng 5 của họ cho Aabar Investments PJSC. Aabar là một công ty đầu tư điều hành bởi International Petroleum Investment Company (IPIC), sở hữu bởi chính phủ Abu Dhabi.[221][222] Tháng 3/2009, Aabar mua 9% cổ phần của Daimler với giá 1.9 tỷ Euro.

Mercedes-Benz A-Class

Chiếc Smart electric drive thế hệ thứ 2 sử dụng bộ pin phát triển bởi Tesla.

Tesla, trong sự hợp tác với Mercedes-Benz, sẽ thiết kế các cấu kiện truyền động điện cho dòng Mercedes-Benz A-Class E-Cell, một mẫu xe điện với quãng đường chạy 200 km và mô men xoắn 214ftlbf. Bộ pin 36kWh sẽ chứa xấp xỉ 4,000 ô pin lithium-ion riêng biệt.[223] Daimler không hy vọng cho thuê các phiên bản xe điện bên ngoài châu Âu. Mẫu Mercedes-Benz A-Class E-Cell ra mắt ở triển lãm Ô tô Paris 2010. Chỉ 500 chiếc được sản xuất thử nghiệm tại châu Âu từ tháng 9/2011.[224][225]

Smart Fortwo

Tháng 1/2009, Tesla công bố công ty sẽ sản xuất bộ pin và sạc cho 1000 chiếc Smart EVs đầu tiên.[226][thông tin ngày]

Toyota

20/5/2010, Tesla và Toyota công bố hợp tác trong việc phát triển xe điện, bao gồm 50 triệu $ đầu tư tương lai của Toyota vào Tesla và 42 triệu $ của Tesla mua lại khu vực ban đầu là nhà máy NUMMI.[107][109][227] Tesla hợp tác trong việc phát triển các mẫu xe điện, cấu kiện, hệ thống sản xuất và hỗ trợ thiết kế. Công ty đã công bố rằng một phiên bản chạy điện của mẫu Toyota RAV4 sẽ sản xuất số lượng lớn với năm 2012 tại nhà máy Toyota ở Woodstock, Ontario.[228]

Toyota RAV4 EV

Toyota RAV4 EV thế hệ thứ 2

Tesla và Toyota công bố vào tháng 7/2010 một thỏa thuận phát triển thế hệ thứ hai của mẫu xe Toyota RAV4 EV. Tại thời điểm này, Toyota có kế hoạch giới thiệu mẫu này ra thị trường trong năm 2012.[229] Mẫu RAV4 EV thế hệ thứ hai được giới thiệu vào tháng 10/2010 tại triển lãm ô tô Los Angeles. Toyota đã xây dựng 35 biến thể của RAV4s (Phase Zero vehicles) cho chương trình trình diễn và đánh giá trong năm 2011. Pin lithium metal-oxide và các cấu kiện truyền động khác được cung cấp bởi Tesla Motors.[230][231] Tháng 8/2012, phiên bản sản xuất của RAV4 EV được công bố; bộ pin, cấu kiện truyền động và điện tương tự như cấu kiện sử dụng trong mẫu Tesla Model S ra mắt vào tháng 6/2012, và những chiếc Phase Zero sử dụng cấu kiện từ chiếc Tesla Roadster.[232][233]

Xe van chạy điện của Freightliner

Công ty cung cấp các bộ pin cho mẫu xe van chạy điện của Freightliner Trucks.[234]

Panasonic

Chủ tịch công ty năng lượng Panasonic Naoto Noguchi giới thiệu với giám đốc kỹ thuật của Tesla JB Straubel sản phâm đầu tiên chạy pin lithium-ion từ nhà máy của Panasonic ở Suminoe, Japan.

7/1/2010, Tesla và hãng chế tạo pin Panasonic thông báo rằng họ sẽ cùng nhau phát triển các pin nickel-based lithium-ion cho xe điện. Naoto Noguchi, Chủ tịch công ty năng lượng của Panasonic, nói rằng pin của hãng Nhật sẽ được sử dụng trên bộ pin của xe điện Tesla hiện tại và cả các thế hệ tiếp theo."[235] Sự hợp tác là một phần trong khoản đầu từ 1 tỷ $ của Panasonic trong 3 năm qua cho các cơ sở nghiên cứu phát triển và sản xuất pin lithium-ion. Tesla tiết lộ rằng bộ pin mới là kết quả của sự hợp tác của công ty với Panasonic sẽ cho phép Tesla tiếp tục sử dụng pin này từ nhiều nhà cung cấp.[236]

Tháng 4/2010, Noguchi giới thiệu với giám đốc kỹ thuật của Tesla J. B. Straubel sản phẩm pin đầu tiên sản xuất ở cơ sở mới tại Suminoe, Japan. Nhà máy Suminoe sản xuất những viên pin 3.1Ah, những viên pin có mật độ năng lượng cao nhất trên thị trường. Cơ sở sản xuất hơn 300 triệu viên pin mỗi năm.[237] Ngày 5/11/2010, Panasonic đầu tư 30 triệu $ cho một sự cộng tác nhiều năm cho thế hệ pin tiếp theo được thiết kế đặc biệt cho các xe điện.[238]

Những nhà cung cấp khác

Chiếc Roadster có các linh kiện được cung cấp từ nhiều nhà cung cấp ở nhiều quốc gia khác nhau, bao gồm các tấm thân xe làm bằng sợi các bon, sản xuất ở Pháp bởi hãng Sotira. Các tấm này được gửi tới Anh, nơi Tesla ký hợp đồng với hãng Lotus sản xuất các bộ khung ở Hethel, U.K. Những chiếc xe sau đó được chuyển tới Menlo Park cho giai đoạn lắp ráp cuối cùng. Bộ pin được lắp ráp ở Palo Alto, California, sử dụng những viên pin từ Nhật Bản. Hộp số đơn tốc được sản xuất ở Michigan bởi nhà cung cấp BorgWarner. Khi công ty bắt đầu vào năm 2003, Tesla xin giấy phép bằng sáng chế sạc điện cải tiến của hãng AC Propulsion, tích hợp sạc điện vào bộ inverter để giảm số lượng linh kiện và tính phức tạp. Sau đó Tesla tự đi con đường riêng và không còn sử dụng tính năng sạc cải tiến của AC Propulsion.[24]

Mercedes, Wells Fargo, và Omnivision cùng nhiều công ty khác nằm trong số top các nhà cung cấp của Tesla theo danh sách những nhà cung cấp cho Tesla của Spiderbook.[239]