在 Model S 和 X 的基础上，Model 3 更整体性的变化是电子电器架构的集中化，它使用了更少的 ECU（电子控制单元）和更短的线束。
一辆传统汽车上，开灯、空调等功能都需单独的 ECU 来控制，同时需要用线束来连接这些 ECU。Model 3 之前的汽车，一般有约 80 个 ECU，线束可长达数公里。如 2019 年上市的大众新高尔夫有 70 个 ECU，背后是超过两百个供应商；奥迪 A8 的线束长度超过 6 公里。
Model 3 将其他汽车上数量众多的 ECU 控制器替换成了 1 个集成式的计算模块和三个车身控制模块。每一模块负责附近区域的多个 ECU 的数据处理工作，这样能用更少的 ECU、更少的芯片和更短的线束实现同样甚至更多的功能。
最终，Model 3 的 ECU 从过去汽车上的数十个减少到了十多个，零部件总数从 Model S 时的超过 3 万个减少到 1 万多个，线束长度则在 Model S 基础上又少了一半，只有 1.5 公里。
电子电气架构的集中化需要很强的软件能力，在传统车企中，ECU 的软件都由供应商编写。特斯拉减少 ECU 数量意味着要重新开发能控制多个功能的软件，靠软件确保让更少的硬件实现同样的功能。特斯拉的软硬件能力让它减少了对供应链的依赖。在芯片荒的时候，传统车企的工程师在等供应商把芯片送过来，而特斯拉的工程师在重写代码，用通用芯片替代短缺的芯片。
Model Y 的电子电气架构设计大部分延用了 Model 3。它的进步在于，采用一体压铸、CTC（ Cell to Chassis，将电芯直接集成到底盘）、4680 电池等新技术组合，提升了车身和三电动力总成的制造与组装效率。
据《连线杂志》报道，在 Model Y 上采用的一体压铸技术的灵感，来自马斯克办公桌上的一辆锌合金玩具车。英国玩具厂在 1950 年代就用压铸方式制造这种玩具车，工人把模具装进铸造机，舀一勺溶化的锌合金注入机器，几秒钟就能造出一辆玩具车，一台铸造机，每天能造 7000 辆。
马斯克想用这种造玩具车的方式造车，这需要找到合适的材料与设备。
2016 年，马斯克创立的 Space X 挖来了苹果的合金专家查尔斯 · 柯伊曼负责 Space X 的材料工程团队，他是 MacBook 金属外壳的设计者。两年后，柯伊曼研发出了适合高强度压铸的铝合金材料，Space X 将这项技术转让给了特斯拉。
有了专用金属材料后，特斯拉在 2019 年找到香港力劲集团，后者造出了世界首台拥有 6000 吨锁模力（压铸机施加给模具的锁紧力）的压铸机。
2020 年 6 月，特斯拉拆掉加州工厂的一个备用车间，造了一个拱形金属厂房。两个月后，这里矗立起了一台长 19.5 米、高 5.3 米，重达 410 吨的压铸机。
图：特斯拉工厂内的一体压铸机
在这台压铸机中倒入溶化的铝合金，90 秒后，一块全新的 Model Y 后底板就会下线。后车身底板原本的 700-800 个焊接点被减少到了 50 个， 70 个零部件骤减为两个，白车身制造时间由传统工艺（将各种钣金件焊接成车上钢架）的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟。
特斯拉接下来计划用 2-3 个大型压铸件替换由 370 个零部件组成的整个下车体总成，这将使总车重量降低 10%，整车续航里程增加 14%。
