Konstrukcja i założenia Tesla określa Optimusa jako autonomicznego, dwunożnego robota humanoidalnego ogólnego przeznaczenia, którego docelowym zadaniem ma być wykonywanie prac niebezpiecznych, powtarzalnych lub monotonnych. Do osiągnięcia tego celu przedsiębiorstwo rozwija oprogramowanie odpowiedzialne między innymi za utrzymywanie równowagi, nawigację, i fizyczną interakcję z przedmiotami. Musk zapowiadał wykorzystanie Optimusa zarówno w fabrykach, jak i do wykonywania prac domowych.
Tesla wykorzystuje przy rozwoju Optimusa doświadczenia zdobyte przy tworzeniu systemów sztucznej inteligencji dla samochodów, zwłaszcza analizę obrazu z kamer. Przedsiębiorstwo przystosowało symulator używany przy pracach nad jazdą autonomiczną do trenowania milionów wirtualnych robotów, a równolegle zbiera dane z rzeczywistych czynności wykonywanych przez ludzi.
W opisie prototypu opublikowanym w lipcu 2026 roku podawano wysokość około 180 cm, masę około 73 kg i ponad 40 stopni swobody całej konstrukcji.