Над прототипом в основном работали Штробель, Бердичевский и Дэвид Лайонс — весьма одаренный инженер-механик, ставший сотрудником номер двенадцать. Лайонс успел проработать почти десять лет в компаниях Кремниевой долины и уже встречался со Штробелем несколько лет назад. В тот раз мужчины разговорились в магазинчике 7-Eleven, а темой стал электрический велосипед, на котором приехал Штробель. Лайонс когда-то помог Штробелю, устроив его консультантом в компанию, разрабатывавшую устройство для измерения центральной температуры тела пациентов. Штробель полагал, что может отблагодарить Лайонса, пригласив его в увлекательный проект на самой ранней стадии. Tesla тоже не осталась бы в накладе. Как сказал Бердичевский, «Дэйв Лайонс знал, как делать вещи».
Инженеры купили и установили синий автомобильный подъемник. Были приобретены механические инструменты, ручные инструменты и флуоресцентные лампы для работы по ночам. Помещение постепенно начинало обретать очертания настоящего центра исследований и разработок. Инженеры по электрике изучили базовое ПО автомобиля Lotus, чтобы понять, как работает координация педалей, механических компонентов и приборной панели. Настоящим прорывом в технологиях стал батарейный блок. Раньше никто не пытался соединить тысячи литийионных батарей параллельно, в результате Tesla оказалась на переднем краю разработки.
Сначала инженеры исследовали рассеивание тепла и прохождение тока на 70 батареях, соединенных суперклеем в группы, которые они называли «кирпичи». Затем десять кирпичей устанавливались вместе, а инженеры пробовали различные типы воздушного и жидкостного охлаждения. После создания работающего батарейного блока команде Tesla пришлось удлинить желтый корпус Lotus Elise на пять дюймов (около 13 см). С помощью крана батарейный блок установили в задней части автомобиля, где раньше располагался мотор. Основные работы начались 18 октября 2004 года, а через четыре месяца, 27 января 2005 года, команда из 18 человек создала совершенно новый тип автомобиля. На машине можно было даже проехаться по окрестностям. В тот памятный день Tesla созвала совет директоров, и Маск лично опробовал автомобиль. Увиденное вполне удовлетворило Маска, и он продолжил финансировать компанию. Маск дополнительно инвестировал 9 млн долларов, в сумме Tesla собрала на этом этапе 13 млн долларов инвестиций. Следующим этапом плана был старт продаж Roadster в начале 2006 года.
Через несколько месяцев, после завершения работы над вторым автомобилем, инженеры Tesla поняли, что настало время разобраться с большой проблемой электромобиля. 4 июля 2005 года, во время празднования Дня независимости дома у Эберхарда в Вудсайде, было решено: сейчас как раз подходящий момент узнать, что произойдет с батареями Roadster, если они загорятся. Кто-то обмотал скотчем 20 батарей, вставил в эту пачку нагревательную ленту и включил ее. «Взрыв получился как от связки фейерверков», — рассказывает Лайонс. А в батарейном блоке Roadster было не 20 батарей, а почти семь тысяч, и одна только мысль о последствиях взрыва подобного масштаба ужаснула инженеров. Одним из преимуществ электромобиля считался отказ от легковоспламеняющихся жидкостей типа бензина и бесконечных взрывов, происходящих в двигателе внутреннего сгорания. Батарея Roadster была еще опаснее. Ночным кошмаром сотрудников Tesla стал богатый, известный покупатель, объятый пламенем пожара загоревшегося электромобиля. «Это был один из тех моментов, когда хочется сказать „вот черт“, — вспоминает Лайонс. — Именно тогда наступило отрезвление».
В Tesla была создана специальная группа из шести человек для решения проблемы с батареей. Ее участников освободили от всех остальных задач, им выделили средства на проведение экспериментов. В штаб-квартире Tesla начали раздаваться первые взрывы, а инженеры фиксировали все на видео в режиме замедленной съемки. Затем возобладал здравый смысл, и исследования вместе со взрывами перенесли на специальную площадку пожарного департамента за электрической подстанцией. Взрыв за взрывом, инженеры узнавали все больше и больше о работе батарей. Были разработаны схемы расположения батарей, предотвращающие распространение возгорания от одной батареи к соседней, а также методы, препятствующие взрыву. В ходе исследований взорвали тысячи батарей, но труды того стоили. Предстояло еще многое сделать, но инженеры Tesla стояли на пороге изобретения технологии батарей, которая обеспечит им крупное конкурентное преимущество.
Создание двух прототипов, инженерные прорывы Tesla в области батарей и другие технологические находки повысили уверенность компании в своих силах. Пришло время ставить на машину марку Tesla. «Исходныи план предполагал абсолютный минимум рестаилинга машины, чтобы она отличалась от Lotus и имела электрический привод, — вспоминает Тарпеннинг. — Но потом Илон и остальные члены совета директоров сказали: „У нас есть только одна попытка. Внешний вид машины должен очаровать клиента, a Lotus недостаточно хорош для этого“».