Танк имел карбюраторный 12-цилиндровый V образный двигатель Maybach HL10 мощностью 650 л с. (затем заменен на унифицированный с «Тигром» HL230P30 мощностью 700 л. с. при 3000 об/мин). Рабочий объем — 23095 куб. см. Охлаждение жидкостное. Трансмиссия включала в себя двухпоточный механизм передач и поворота, позволявший осуществлять повороты с несколькими фиксированными радиусами, а также быстро разворачиваться на месте, сообщая одной гусенице движение вперед, а другой — назад. Коробка передач семискоростная (7 передач вперед, 1 назад), трехдисковый главный фрикцион сухого трения, планетарные механизмы поворота, бортовые передачи. Управление танком заметно облегчалось наличием гидравлических усилителей тормозов.
Ходовая часть состояла из 8 обрезиненных опорных катков (с каждого борта) большого диаметра, снабженных двойной торсионной подвеской и расположенных в шахматном порядке, что обеспечивало равномерное распределение давления на гусеницы и грунт. Рядом с ведущим колесом располагался единственный поддерживающий ролик. Само ведущее колесо — переднего расположения со съемными зубчатыми венцами, зацепление цевочное; в каждой гусенице 86 траков шириной 660 мм.
Боевое крещение «Пантер» модификации А состоялось летом 1943 года, во время Курской битвы — 192 машины 51-го и 52-го танковых батальонов, объединенных в «Panther-Brigade 10» атаковали советские позиции на южном отрезке «огненной дуги». Сразу же выявилось огромное количество технических дефектов, выведших из строя значительную часть танков. Кроме того, бригада понесла тяжелые потери на минном поле: к концу первого дня боев в строю осталось всего 40 машин.
С августа 1943 года было начато производство новой модификации «Пантеры» — Ausf. А. Изменения касались в основном конструкции ходовой части и защиты экипажа. Ходовая часть, вызывавшая многочисленные нарекания, была усилена (подвеска индивидуальная торсионная). Курсовой пулемет, ранее размещавшийся в узкой вертикальной прорези, получил шаровую установку. Новая командирская башенка снабжена перископами кругового обзора, ликвидированы лючок для выброса стреляных гильз в левом борту башни и традиционные бойницы для стрельбы из личного оружия экипажа. Башня стала монолитной, толщина ее лобовой брони доведена до 110 мм. Боевая масса танка возросла на 1,8 тонны, что, однако, не сказалось на его проходимости и подвижности. Всего до мая 1944 года выпущено 1768 единиц машин серии А.
Кроме отдельных бригад, «Пантеры» во все возрастающих масштабах стали поступать в танковые дивизии, в единственном танковом полку, числившимся в дивизии по штатам 1944 года, имелось 84 «Пантеры». Так, в 5-м танковом полку дивизии СС «Wiking» этими машинами был укомплектован второй батальон. Кроме восьми Pz V штаба батальона (три из них — в «командирском исполнении»), по 17 единиц находились в строю танковых рот — с 5-и по 8-ю. Наконец, еще 8 «Пантер» (из них три командирские) числились в полковом штабе. В первом батальоне полка имелись средние танки PzKpfw IV и 75-мм противотанковые штурмовые орудия StuG IV.
В марте 1944-го в серию пошла самая удачная и массовая модификация «Пантеры» — Ausf. G. На этом образце появились новые приборы наблюдения водителя: вместо прорези в лобовом листе, закрывавшейся лючком пробкой, на крыше отделения управления установлен вращающийся перископ. До 50 мм увеличена толщина бортовой брони, что позволило уменьшить угол их наклона с 40 до 30 градусов. Изменена маска пушки, боекомплект увеличен до 81 выстрела (количество пулеметных патронов снизилось до 4200). Внесены изменения в двигатель, часть машин выпущена с опорными катками без резиновых бандажей. «Пантеры» поздних серий имели ходовую часть, элементы которой унифицированы с поздними «Тиграми» (катки с внутренней амортизацией). На командирской башенке монтировался кронштейн для зенитного пулемета MG 34. Производство этой модели танка продолжалось до конца войны. Всего выпущено 3740 штук.