El Model X está diseñado con la seguridad como primera prioridad. La batería instalada en el piso baja el centro de gravedad para que el riesgo de vuelco sea la mitad comparado con el de cualquier vehículo de su clase. La estructura de la batería refuerza el Model X contra las intrusiones de impactos laterales. Y sin un motor a gasolina, la gran cajuela frontal actúa como una gigante zona deformable de absorción de impactos. Aunque la National Highway Traffic Safety Administration no ha realizado pruebas de colisiones en el Model X, las pruebas de choque realizadas internamente por Tesla indican que el Model X debería ser la primera SUV en recibir la máxima calificación de seguridad en todas las categorías.