对于电动车而言，续航里程的提升依靠的是更加先进的电池技术，各种消息显示特斯拉正在寻找新的可靠技术来提升特斯拉车型的性能。此前特斯拉CEO马斯克在接受英国汽车杂志采访时表示：“目前正在研究高性能电池，特斯拉汽车很快将能行驶805公里，相比目前增长近70%。”

对于特斯拉所使用的锂电池而言，电极材料是决定其能量密度的关键因素。石墨烯是一种新型材料，是已知材料中最薄的一种。由于它的电阻率低，电子迁移的速度极快，表面积大和电性能良好，被科学家认为是锂离子电池的理想电极材料。

此外，另一种较为理想的电池技术是固态锂电池技术，这一技术也被视为替代现有电动汽车锂电池重要手段之一。其最大的革新在于用固态离子替代了传统锂电池中的液体电解质，可有效的避免不良化学反应的发生，并可与更广泛的电池化学过程兼容，从而提高电池的功率和储能密度，实际表现上就是车辆续航里程及使用寿命的增加。相比传统液态锂电池，固态电池可将电动车续航里程提升一倍，且造价更低廉。

此外特斯拉Roadster最主要的升级就是续航里程的提升，采用新的电池组使新车的的续航里程提升到了644功率，提升比率达到了60%。早前马斯克在今年6月的股东会议上提到了这件事，他说：“我们会在今年完成Roadster的升级，这将是一件很酷的事情。我们一定会做到，Roadster会变成一款很酷的跑车。”如今他即将兑现他的承诺。而Roadster的换代车型有望于2017年推出，并重新命名为Model R。