Model 3 的传感器阵列中包含 8 颗摄像头，它们能为车辆提供 360 度视野，探测半径更是高达 250 米。12 颗超声波传感器则是视觉系统的补充。两套传感器相结合，不但保证了远距离探测能力，相对于此前系统精确度还实现了翻番。除此之外，Model 3 的传感器套装还整合了处理能力增强版的前视雷达系统。它能为车辆提供额外的环境数据，同时在雨雾、砂尘等天气充当安全冗余，甚至直接“穿过”前车为 Model 3 提供“千里眼”视角。
在摄像头配置上，车头安装了 3 颗负责前方视野，与雷达形成互补。这 3 颗摄像头技术特性并不相同，其中充当主摄那颗探测距离达到 250 米，但视场很窄，其他 2 颗探测距离分别为 150 和 60 米，但视场要宽上不少。另外 5 颗摄像头则负责监控车辆侧面和后方，其探测距离可达 100 米。
至于那 12 颗超声波传感器，工作半径就只有 8 米了。不过，它能在任何速度下稳定工作，对车辆控制盲区相当有用。这些传感器采集到的数据还会被 Autopilot 拿来变线用。最后，有关车辆方位的确定，特斯拉用的还是 GPS。
