테슬라가 1회 충전 항속거리가 402마일(643km)에 달하는 모델S의 롱 레인지 플러스를 북미 시장에 출시했다. 이는 2012년 초대 모델의 426km였던 것에 대해 50% 가까이 증가한 것이며 2019년형 100D보다도 20% 늘어난 것이다.

647km의 항속거리 실현은 테슬라의 효율성 추구와 에너지 절약에 대한 집념을 반영한 것이라고 밝혔다. 테슬라는 엔지니어링, 설계, 생산 팀이 하드웨어와 시스템 아키텍처를 일부 변경했다고 한다. 무엇보다 중량 저감에 많은 비중을 두어 배터리 팩과 드라이브 유닛에 경량 소재를 사용하고 시트의 제조 방법을 재검토해 경량화를 달성했다고 덧붙였다.

또한 롱 레인지 플러스에는 새로 개발한 템페스트(Tempest)라는 에어로 휠을 장착했다. 이 8.5인치 폭의 에어로 휠은 기존의 휠과 비교해 공기 저항을 줄인 것이 특징이다. 회전 저항을 줄이기 위해 설계된 새로운 타이어와 함께 사용하면 항속거리가 2% 증가한다고 한다.

뒤쪽의 AC 인덕션 드라이브 유닛은 기계식 오일 펌프를 전기식 오일 펌프로 대체해 속도와 관계없이 윤활을 최적화해 마찰을 줄였다. 모델3 및 모델Y와 같은 프론트의 영구자석 동기 모터는 기어박스를 개량했다. 이로 인해 고속도로에서의 항속거리가 2% 증가했다고 한다.

브레이크의 HOLD 기능은 모터의 회생 브레이크와 일반 브레이크를 조합해 가속 페달에 발을 떼는 것만으로 차량을 정지시킬 수 있다. 원활하게 정지시키기 위해 회생 브레이크를 다시 조정하고 더 많은 에너지를 배터리에 회수할 수 있도록 했다.

한편 테슬라의 급속 충전 네트워크 수퍼차저는 현재 전 세계에 1만 7,000개 이상의 거점을 보유하고 있다. 세계 3 대륙에 V3수퍼차저를 도입해 V2에 비해 충전 시간을 최대 50% 단축했다.

모델 S의 롱 레인지 플러스는 소프트웨어의 무선 업데이트도 가능하다. 

미국 내 시판 가격은 롱 레인지 플러스가 6만 9,490 달러, 퍼포먼스가 8만 9,490 달러.