Máy đúc khuôn nguyên khối khổng lồ không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn có lợi cho chính chiếc xe, vì nó giảm thiểu công đoạn dập và hàn, từ đó giải quyết triệt để vấn đề tiếng ồn bất thường của thân xe; về mặt an toàn, quy trình đúc khuôn tích hợp cũng mang lại thiết kế mô-đun tích hợp cao, giúp cải thiện đáng kể độ an toàn của thân xe khi xảy ra va chạm.

Các kỹ thuật viên đã cân nhắc rất nhiều yếu tố thiết kế để đảm bảo an toàn khi xảy ra va chạm đột ngột. Trong thiết kế cấu trúc thân xe Model Y, tám tình huống va chạm, bao gồm va chạm phía trước, va chạm bên hông và lật, đều được xem xét. Tesla có thể truyền dẫn và hấp thụ hiệu quả lực tác động của va chạm thông qua thiết kế cấu trúc thân xe khéo léo, các thanh thép chống va chạm phía trước và phía sau, các hộp hấp thụ năng lượng và các thiết bị khác để bảo vệ an toàn toàn diện cho người ngồi trong xe.

Thân xe Model Y sử dụng khung gầm kết hợp thép-nhôm, các bộ phận quan trọng được gia cường bằng thép boron cường độ cao, có khả năng chịu được lực va đập lớn hơn. Các vòng cửa trong và ngoài tích hợp (thép boron), dầm mái trước (thép boron) và dầm mái sau (thép cường độ cao) tạo thành cấu trúc vòng khép kín, cung cấp sự hỗ trợ vững chắc cho thân xe Model Y. Thiết kế cấu trúc sáng tạo với việc đặt bộ pin nằm ngang dưới đáy xe cũng giúp cải thiện đáng kể độ bền cấu trúc tổng thể của Model Y, giảm nguy cơ lật và va chạm bên hông.