Máy đúc khuôn khổng lồ nguyên khối không chỉ phục vụ cho hiệu quả chế tạo, cho bản thân chiếc xe, bởi nó làm giảm công việc dập, hàn nên có thể giải quyết cơ bản vấn đề phát ra âm thanh bất thường của thân xe;Để đảm bảo an toàn, quy trình đúc tích hợp cũng sẽ mang đến một thiết kế mô-đun tích hợp cao, chắc chắn sẽ gặp sự cố khi độ an toàn của thân xe sẽ được cải thiện đáng kể.

Kỹ thuật viên có nhiều cân nhắc về thiết kế để giải quyết vấn đề an toàn khi va chạm bất ngờ.Trong thiết kế cấu trúc thân xe Model Y, tám tình huống va chạm như va chạm phía trước, va chạm bên hông và va chạm lật đều được xem xét.Tesla có thể dẫn và tiêu thụ lực tác động của va chạm một cách hiệu quả thông qua thiết kế kết cấu thân xe khéo léo, dầm thép chống va chạm phía trước và phía sau, hộp hấp thụ năng lượng và các thiết bị khác để bảo vệ sự an toàn toàn diện cho người ngồi trong xe.

Thân xe Model Y sử dụng khung thân kết hợp thép-nhôm và các bộ phận chính được gia cố bằng thép boron cường độ cao, có thể chịu được lực tác động lớn hơn.Các vòng nhiệt kế tích hợp bên trong và bên ngoài cửa (thép boron), dầm mái phía trước (thép boron) và dầm mái phía sau (thép cường độ cao) tạo thành một cấu trúc dạng vòng bao quanh giúp hỗ trợ chắc chắn cho thân xe Model Y.Thiết kế cấu trúc sáng tạo để đặt bộ pin phẳng dưới đáy xe cũng cải thiện đáng kể độ bền kết cấu tổng thể của Model Y, giảm nguy cơ lật xe và va chạm bên hông.