但让马斯克闻名于世界的则是他在2004年的一次投资。2003年，两位顶级的汽车工程师爱伯哈德(Martin Eberhard)和唐伯宁(Marc Tarpenning)创立了一家电动车公司特斯拉，马斯克则是在2004年向这家公司投资了630万美元，并担任了这家公司的董事长。
作为一家致力于颠覆传统的电动汽车公司，马斯克和特斯拉从一开始就注定要遭遇各种未知的阻力。
公司成立之时，最初的两位合伙人还没有成熟的战略企划，甚至还不知道公司的投资来自何方。他们关注的，只是高端汽车市场人群对于环保理念的热情。但是，只有市场创意远远不够，没有庞大的资本支持，高端电动跑车永远不会成为商品。
马斯克的加入让特斯拉走入正轨，但630万美元几乎耗尽了马斯科本人的原始积累。即便如此，630万美元相对于汽车制造业几乎是杯水车薪。与此同时，由于第一款产品的投资额大幅超出预期，使得特斯拉深陷财务泥沼。
不幸的是，长周期的产品开发计划，也让已经深陷困境的特斯拉撞上了金融危机。而就在此时，特斯拉的关联公司SpaceX公司的三次火箭发射全部失败，数千万美元投资“竹篮打水一场空”，马斯克回忆称：有一瞬间，我觉得我失去了所有东西。
但马斯克展示出了超乎常人的眼光和执着，他继续向公司投入了300万美元，并说服自己的亲戚和投资者再追加投资。马斯克的坚持为特斯拉度过财务危机赢得了时间和机遇。
2009年5月，戴姆勒公司以5000万美元购买特斯拉9%的股份，并采购其生产的电池组及电动马达;2010年6月，特斯拉被获准在纳斯达克上市。此后，丰田公司以私募方式购买了特斯拉294万普通股，价值高达5000万美元;2010年11月，作为特斯拉的电池配套商日本松下公司投入3000万美元。而几乎就在同时，美国能源部还答应为特斯拉提供4.65亿美元的贷款。
濒临破产的马斯克，终于有了上岸的感觉。但回过头来看，马斯克和特斯拉之所以能够绝处逢生，除个人的精神力量之外，特斯拉掌握的核心技术才是其渡过难关的“护身符”。有分析认为，丰田公司与戴姆勒对于特斯拉的入股是需要特斯拉独特的能量管理系统技术，他们需要特斯拉继续存在下去。同样，松下投资特斯拉也是为了自己能够长期占据特斯拉的电池供应市场。在特斯拉遭遇危机的同时，马斯克的另一家私人火箭公司的发展也颇为不顺，但追求完美的马斯克屡败屡战，并未放弃。马斯克之所以被称为“钢铁侠”，与其身材魁梧，以及做汽车行业不无关系，但或许更多的是对其个人精神的赞许。
