2015年9月底，特斯拉汽车公司CEO埃隆·马斯克在美国加州弗里蒙特召开新闻发布会，宣布推出ModelX。
2016年2月，ModelX向中国用户开放预订，预订费为1.5万美元。同年4月23日，ModelX宣布在中国发布，全系售价从96.1万到147.95万人民币。
2016年7月2日，特斯拉在中国正式开启ModelX75D的预订。该车型采用双电机全轮驱动，其75kWh电池组可提供417公里的续航里程（由EPA测量）。在性能方面，ModelX75D的0-100公里/小时加速为6.3秒，最高时速可达210公里/小时。ModelX75D的起步价为84。1万元人民币。
2022年2月17日，多名美国特斯拉客户表示，他们原定于2020年底和2021年购买的新款特斯拉ModelX将推迟到2022年7月。
2022年12月30日，特斯拉及其S3XY家族的所有成员参加了广州车展。在活动上，特斯拉正式宣布ModelX和ModelS的所有车型将于2023年1月6日正式公布在中国的市场价格，并将于2023年上半年开始交付。
2023年5月14日，特斯拉宣布不再生产ModelS/X右舵版车型。特斯拉在发给澳大利亚、新加坡和泰国等右舵市场订户的电子邮件中表示，如果他们继续订购，将为他们提供右舵车型，如果他们取消交易，将获得全额退款。同年8月15日，据特斯拉美国官网显示，特斯拉在美国推出了新款ModelX标准续航版和新款ModelS标准续航版，目前已可订购，售价分别为88490美元和78490美元。同日，智通财经APP获悉，随着竞争的加剧，特斯拉（TSLA。美国）在美国和加拿大推出了两款规格较低的新款ModelS和ModelX，它们比长续航版便宜1万美元。
2023年8月16日，特斯拉宣布ModelX降价至83.69万元，原价为89.89万元。
2024年2月1日，特斯拉正式宣布，任何Model3/Y/S/X都将在3月底前订购并交付，年率可低至2.5%。指定版ModelY将享受8000元的现金减免。如果您在2月份下订单并在3月份提车，您可以享受M3和我的全彩车漆2000元的折扣。同一天，特斯拉正式宣布升级ModelY。
特斯拉ModelX是特斯拉的一款豪华电动SUV。ModelX配备了纯电动系统，前后轴上分别安装了两个电动机，可以在4.4秒内实现0-60英里/小时（0-96.56公里/小时）的加速。重量比ModelS重10%，ModelX将提供容量为60/85kWh的电池组。与其他量产SUV车型相比，ModelX的风阻系数极低，仅为0.24。优化的空气动力学设计搭配全新的车轮和轮胎，可有效提升续航能力、操控灵敏度和驾驶舒适性。
功能：ModelX标配大尺寸全景挡风玻璃，内部空间宽敞明亮，最多可容纳7人。ModelX将动力总成和电池技术与纯电动平台集成在一起，以实现更高的效率、性能和电池寿命。凭借最新的电池模块设计和热管理系统架构，Modelx可以在不同的路况和天气条件下更快地充电并获得更强的动力和续航能力。
ModelX配备了可左右调节倾斜角度的17英寸触摸屏，分辨率高达2200x1300，色彩保真度和响应灵敏度高，观看游戏和电影时的体验更好，隐藏式空调通风口和高效空气过滤器。智能调节空气循环模式，洁净自然。标准配置包括三区温度控制、前排座椅通风和HEPA高效空气过滤器。
ModelX内部储物空间充足，最大牵引能力为2，300千克。前门可以远程开关。鹰翼门独特的开启方式让后排乘客可以轻松入座。
基于纯电动平台打造，ModelX拥有高强度车身结构和底盘上坚固的电池组，可有效降低翻车风险，确保车内人员安全。所有新款ModelX均标配特斯拉最新的主动安全功能，包括自动紧急制动。
此外，ModelX还具备自动进出高速公路匝道或立交桥岔道、在高速公路上自动辅助变道、自动进出停车位“召唤”、自动泊车、自动平行泊车或垂直泊车等功能。
2024年2月1日，特斯拉正式宣布，任何Model3/Y/S/X都将在3月底前订购并交付，年率可低至2.5%。指定版ModelY将享受8000元的现金减免。2月下单，3月提车，享受M3和我的全彩车漆优惠2000元。2024年4月20日，特斯拉官网显示，特斯拉ModelX价格下调至77990美元，ModelXPlaid价格下调至92990美元，均下调2000美元。
2016年，由于第三排座椅的锁止链存在故障风险，特斯拉在美国召回了2016年3月之前生产的2700辆X-model。
2017年，由于手刹系统存在故障风险，特斯拉召回了2016年10月之前生产的5.3万辆X型和S型汽车。同年10月19日，拓速乐汽车销售（北京）有限公司向国家质检总局备案了召回计划，将自2017年10月19日起召回2016年10月28日至2017年9月1日生产的部分进口2016款和2017款ModelX系列汽车。据该公司统计，中国大陆涉及2277辆汽车。召回原因是由于部分车辆装配时，用于释放第二排左侧可折叠座椅的座椅靠背折叠机构的拉线长度调节不当，可能导致座椅靠背折叠机构无法完全锁定。当车辆发生碰撞时，座椅靠背可能会向前移动，这会增加乘员受伤的风险，并带来安全隐患。
2020年2月14日，特斯拉汽车（北京）有限公司召回2020年6月7日至2021年12月6日生产的3183辆ModelX汽车，原因是部分ModelX系列汽车在转向助力减弱或丧失时需要驾驶员施加更大的转向力，尤其是在低速行驶时，这可能会增加低速碰撞的风险。同年10月，特斯拉在中国召回2017年8月之前进口的29193辆S型和X型汽车，原因是前悬架后连杆球头螺栓受到冲击而存在裂纹和断裂风险。
2022年2月，特斯拉在美国召回近58万辆汽车，其中包括2020-2022年在美国市场生产的ModelX，原因是其“Boombox”外部释放功能可能会影响行人安全。
2022年2月10日，特斯拉将在美国召回26681辆汽车。其中涉及2021-2022年生产的部分ModelX车型。由于挡风玻璃除霜软件的缺陷，挡风玻璃的除霜性能可能会下降，在某些情况下，能见度会变低，从而导致碰撞风险。
2023年5月，特斯拉汽车（北京）有限公司、特斯拉（上海）有限公司根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求，向国家市场监督管理总局备案了召回计划。自2023年5月29日起，召回生产日期为2019年1月12日至2023年4月24日的部分进口ModelX、Model3和国产Model3、ModelY汽车，共计1，104，622辆。
2023年7月20日，根据美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）的一份文件，特斯拉因安全带故障在美国召回2021年至2023年的15869辆ModelS和ModelX。该文件显示，前排座椅安全带可能没有与预紧器固定器正确连接，或者座椅安全带可能会脱落。同时，该公司还将召回1337辆2023款ModelS、ModelX和ModelY，原因是前摄像头可能放错了位置。
2023年8月，特斯拉汽车（北京）有限公司根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求，向国家市场监督管理总局备案了召回计划，决定自即日起召回以下车辆:生产日期为2023年2月5日至5月16日的部分进口ModelX电动汽车，共计234辆；2023年1月17日至7月11日期间共进口37辆ModelX电动汽车。
2023年10月消息，美国国家公路交通安全管理局:特斯拉正在召回部分2021-2023款ModelX车辆，原因是车辆控制器可能无法检测到低制动液，并且不会显示警告灯。
2023年10月，特斯拉汽车（北京）有限公司根据《缺陷汽车产品召回管理条例》和《缺陷汽车产品召回管理条例实施办法》的要求，向国家市场监督管理总局备案了召回计划。自2023年10月20日起，召回部分进口ModelX电动汽车，共计4787辆。原因是车辆控制器接收到的制动液液位传感器信号的校准范围不足，在制动液液位较低时可能不会发出警报，极端情况下会影响车辆的制动，增加碰撞风险，存在安全隐患。
2023年12月，特斯拉因自动驾驶问题召回2031220辆汽车。此次召回包括2012年10月5日至2023年12月7日期间生产的2012-2023款ModelS、2016-2023款ModelX、2017-2023款Model3和2020-2023款ModelY车辆。
2018年3月，一辆蓝色特斯拉ModelX汽车在美国101号高速公路上向南行驶时撞上中间护栏，导致汽车起火。随后，这辆特斯拉被同车道从后方驶来的马自达撞上，然后又被一辆奥迪撞上。共有三辆汽车卷入了这场事故。一百多万元的汽车被烧毁，司机受了重伤。他在被送往医院后死亡。这是2018年特斯拉发生的第一起重大事故。
2018年4月22日中午，一辆特斯拉ModelX电动汽车先是撞上了一家空荡荡的商店，然后撞上了另一堵墙，最后停在了一家健身房。根据佛罗里达州当局提供的事故报告，驾驶这辆ModelX的女司机说，事故发生时，她一直踩着刹车踏板，但车辆自动加速。
2022年4月7日，武汉一位聂先生向红星新闻反映称，他拥有一辆5年车龄的特斯拉ModelX100D，3月25日开车时，刹车失灵，方向盘无法转动。当时，他正在地下车库驾驶车辆。当车速在30公里/小时左右时，他踩了刹车，先踩刹车，然后踩刹车。5秒钟后，车辆以15公里/小时的速度撞向墙壁，导致车辆严重受损，安全气囊弹出。