Применение союзниками по антигитлеровской коалиции во всё возрастающих объёмах авиации для борьбы с немецкими танками (особенно после открытия второго фронта в Европе) свело возможность передвижения танковых частей днём практически к нулю. Остро встал вопрос об оснащении танков приборами ночного видения, работа над которыми велась фирмой AEG с 1936 года. В результате на командирской башенке «Пантеры» были смонтированы инфракрасный прожектор-осветитель мощностью 200 Вт и прибор наблюдения, который позволял вести наблюдение за местностью на дистанции 200 м. При этом водитель такого прибора не имел и вёл машину, руководствуясь указаниями командира. Чтобы вести огонь ночью, требовался более мощный осветитель. Для этой цели на полугусеничном бронетранспортёре Sd.Kfz.250/20 был установлен инфракрасный прожектор Uhu («Уху») мощностью 6 кВт, обеспечивающий работу прибора ночного видения на дистанции в 700 м. Испытания его прошли удачно, и фирма «Лейтц-Ветцлар» изготовила 800 комплектов оптики для ночных приборов. В ноябре 1944 года Панцерваффе получили 63 «пантеры», оснащённые первыми в мире серийными пассивными приборами ночного видения. Фирмой «Цейсс» разрабатывался ещё более мощный прибор, позволявший «видеть» на расстоянии 4 км, однако из-за больших размеров осветителя – диаметр 600 мм – применения на танке «Пантера» он не нашёл.
В 1943 году началось проектирование очередной модификации «Пантеры» – Ausf.F, которая существенно отличалась от предшествующих моделей. Важнейшим нововведением стала башня, получившая название Schmalturm («узкая» или «тесная башня»), которая была меньше стандартной и имела другую конструкцию. В течение 1944 года изготавливалось и испытывалось несколько прототипов. Проектирование закончилось лишь в январе 1945 года. В итоге толщина брони башни составляла: лоб – 100 мм, борт и корма – 50, крыша – 30. В лобовом листе всё ещё сохранялась амбразура для телескопического прицела. В окончательном варианте лобовая броня увеличилась до 120 мм, бортовая – до 60, а броня крыши – до 40. Устанавливались новый стабилизированный перископический прицел TZF 1 и стереоскопический дальномер фирмы «Цейсс». Дальномер с базой 1320 мм и 15-кратным увеличением располагался в передней части башни, по бортам которой имелись броневые колпаки для его окуляров. Предусматривалась и установка прибора ночного видения. Маска пушки типа Saukopfblende («свиное рыло») толщиной 120 мм была подобна применённой на танке «Тигр II». Новшества не обошли и вооружение танка. И если пушка осталась прежней и была лишь модернизирована на заводах «Шкода» – она лишилась дульного тормоза и получила индекс KwK 44/1, то башенный пулемёт MG 34 заменили на MG 42. Вместо курсового пулемёта устанавливался автомат МР 44. Монтаж вооружения в башне осуществлялся на заводах «Крупп» и «Шкода».
Изменения затронули не только башню, но и корпус. Толщину крыши увеличили с 17 до 25 мм, изменили люки водителя и стрелка-радиста. Испытывались и два новых двигателя: Deutz T8M118 мощностью 700 л с. (515 кВт) и Maybach HL 234 с непосредственным впрыском топлива и мощностью 850 л с. (625 кВт).
До конца войны не появилось ни одного прототипа в законченном виде, хотя серийное производство планировалось начать в июне 1945-го. В начале года фирма «Даймлер-Бенц» собрала шасси, на котором установили стандартную башню от Ausf.G. В свою очередь, «тесную башню» установили на шасси Ausf.G и испытывали в Куммерсдорфе. Правда, вместо штатного орудия в башне была смонтирована стандартная «пантеровская» пушка KwK 42 с дульным тормозом. Всего же для «Пантеры» Ausf.F изготовили 8 корпусов и 2 башни, но ни одного танка этой модификации так и не собрали.
В феврале 1943 года были разработаны тактико-технические требования к танку «Пантера II», предполагавшие высокую степень унификации танков «Тигр II» и «Пантера». Осуществить это оказалось достаточно просто, так как на заводах «Хеншель» производились машины обоих типов. На «Пантере II» предполагалось использовать «тесную башню» и новый корпус. Его лобовая броня достигала 100, бортовая – 60, а кормовая – 40 мм. Вооружение – 88-мм пушка KwK 43/2 с длиной ствола в 71 калибр (угол возвышения +15°). Поскольку в этом случае масса танка превысила 50 т, встал вопрос о новой силовой установке. В качестве вариантов рассматривались двигатели Maybach HL 234, Simmering Sla 16 (720 л с.) и MAN/Argus LD 220 (700 л с). В 1945 году для «Пантеры II» началось проектирование новой башни со 150-мм лобовой бронёй.