Độ dày của giáp xung quanh tháp pháo cũng được tăng lên 120 mm cùng các sửa đổi về góc cạnh nhằm làm giảm khả năng bị tiêu diệt từ trên cao.

Thiết kế tháp pháo mới được gọi là Tiggp Panther và do công ty Rheinmetal giới thiệu vào tháng 3/1944. Các nhà thiết kế dự định trang bị cho tháp pháo hẹp này hệ thống quan sát cùng một pháo chính mới.

Mùa xuân năm 1944, sự phát triển của tháp pháo thân hẹp đã được triển khai tại công ty Rheinmetall Daimler-Benz. Xe tăng Panther Ausf-F được phát triển trên cơ sở xe tăng Panther Ausf-G nên dù độ dày của tháp pháo tăng lên nhưng không làm tăng trọng lượng của xe.

Các hệ thống vũ khí mới được chế tạo với khả năng tương thích cao với tháp pháo thân hẹp mới. Thiết bị quan sát hồng ngoại cũng được bổ sung thêm giúp xe có thể tác chiến vào ban đêm mà các xe tăng thời đó chưa làm được.

Mẫu thử nghiệm Panther Ausf-F được hoàn thành vào tháng 8/1944. Xe tăng mới được trang bị pháo chính 75 mm KwK 44/L71. Pháo có một xi lanh giảm giật cùng hệ thống thu hồi nhiệt mới. KwK44 không có thiết kế thoát hơi thuốc ở đầu nòng pháo, mặc dù mẫu giới thiệu có tính năng này.

Điều này khiến lực giật của pháo khi bắn tăng đáng kể từ 12-18 tấn. Tháp pháo có hệ thống trợ lực có thể quay 360 độ trong 30 giây. Nó cũng có thể quay bằng tay nhưng mất đến 4 phút để quay đủ 360 độ. Tuy nhiên, khi tháp pháo quay sang một bên, việc nạp đạn khá chậm và cần có sự trợ giúp của một bánh đà.

Các thử nghiệm cho thấy pháo KwK 44/L71 có khả năng xuyên giáp rất tốt so với các pháo trước đó nhờ loại đạn mới. Tháp pháo có hệ thống kính quan sát tiềm vọng TZF13 với khả năng phóng đại từ 2,5-6 lần, độ phóng đại tối đa có thể lên đến 12 lần.

Kính TZF13 có 7 góc quan sát khác nhau giúp chỉ huy quan sát môi trường xung quanh tốt hơn. Nó đi kèm với một máy đo khoảng cách. Phía trên kính tiềm vọng có một tấm giáp che đặc biệt giúp nó không hỏng khi bị bắn bằng vũ khí nhỏ.

Vào thời điểm đó kính tiềm vọng TZF13 có tính năng vượt trội so với các sản phẩm cùng loại của các nước đồng minh. Tuy nhiên, công ty Leitz chỉ có 10 mẫu sản xuất thử, đơn hàng 1.000 chiếc loại này chưa kịp sản xuất thì Đức quốc xã đã bị đánh bại.

Một cải tiến quan trọng trên xe tăng Panther Ausf-F là hệ thống truyền động mới giúp xe vận hành êm hơn, tốc độ nhanh hơn. Panther Ausf-F có hệ thống liên lạc radio mới tốt hơn. Kế hoạch sản xuất loạt 1.929 xe tăng mới dự kiến sẽ bắt đầu vào tháng 5/1945.

Tháng 3/1945, Hitler muốn sửa đổi Panther Ausf-F sử dụng pháo chính 88 mm như trên xe tăng lừng danh Tiger. Điều đó khiến kế hoạch sản xuất ban đầu phải hoãn lại. Mẫu xe tăng hiện đại cuối cùng của Đức quốc xã đã không kịp thể hiện sức mạnh trên chiến trường.

Khi lực lượng đồng minh tiến vào Berlin chỉ 4 mẫu Panther Ausf-F đang nằm trên dây chuyền sản xuất. Toàn bộ tài liệu kỹ thuật của dự án xe tăng này bị phía Mỹ thu giữ.