豹式坦克在外觀上與T-34坦克非常相似，車體和炮塔都是傾斜的。前裝甲厚80 mm，但35度的斜角使防護效果相當於150 mm裝甲；側面角度為60度的50毫米裝甲，防護效果相當於58毫米；炮塔正面的炮彈護板厚度為110毫米，斜角為65度的壹側的裝甲厚度為45毫米。傾斜裝甲使豹式坦克的防護能力甚至優於虎式坦克，並在實戰中被證明難以被摧毀。在諾曼底戰役中，美國陸軍將壹輛繳獲的豹式坦克拉進靶場，用陸軍裝備的所有火炮依次對其進行轟擊，看看什麽武器可以制服它。測試結果真的讓人不寒而栗。M4謝爾曼坦克的75毫米L/37.5加農炮無論多近基本不可能；M10狙擊坦克裝備的76毫米L/50加農炮只有在接近200米時才能穿透其正面裝甲。M36驅逐艦坦克裝備的90毫米L/50加農炮是美軍最強大的反坦克炮。理論上，它可以從500米外輕松穿透其前裝甲，但在實際測試中必須接近300米，10枚炮彈中只有5枚可以穿透。
然而，裝甲並不是豹式坦克最突出的優勢。著名炮兵公司萊茵金屬公司專門為豹式坦克設計了壹門75毫米的超長炮管L70加農炮。雖然這種槍的口徑不如虎式坦克的88毫米炮，但炮口初速高達每秒925米，遠距離精度優於88毫米L/56炮。這種槍可以在1，000米的距離上穿透厚度為121毫米的鋼板，在2000米的距離上穿透88毫米的鋼板，其威力與88毫米槍相當。如果使用當時並不多見的鎢芯穿甲彈，那麽1，000米以外的穿甲能力可以達到150毫米。在庫爾斯克戰役中，豹式坦克摧毀了3公裏外的壹輛T-34坦克，當時這輛坦克位於威震天的東線。
豹式坦克的戰鬥全重為45噸，已經屬於重型坦克的範疇。動力系統為邁巴赫12缸汽油發動機，功率為700馬力，這使得豹式坦克的推重比達到每噸15.6馬力，接近謝爾曼坦克的水平。與虎式坦克壹樣，豹式坦克也擁有世界壹流的傳動和懸掛系統，在公路上的最高時速為50公裏，越野時的最高時速為30公裏。油耗比虎式坦克好很多。壹箱油可以跑180公裏，但還是比不上T-34。總之，豹式坦克的機動性和整體戰力比虎式坦克名存實亡。
德軍對豹式坦克寄予厚望，希特勒甚至數次推遲庫爾斯克戰役，以便將更多的豹式坦克投入戰場。然而，豹式坦克的首次亮相相當糟糕。共有65438輛+084輛豹式坦克參加了庫爾斯克戰役。戰爭開始後壹天只剩下40人，三天後只剩下10人。他們中的大多數人因為機械故障退出了戰鬥。隨著內部結構的不斷改進，豹式坦克的機械性能逐漸穩定下來，成為德國裝甲部隊的利器。到1944年夏天，幾乎所有德國裝甲師都有壹個豹式坦克營，人數從50人到70人不等。9月1943，13，黨衛軍帝國裝甲師的7輛黑豹坦克遭遇了大約70輛蘇聯T-34/76坦克。在20分鐘的戰鬥中，28輛T-34/76坦克被摧毀，“黑豹”坦克無壹損失。1944年7月，在華沙城下，黨衛軍維京裝甲師與蘇聯第二坦克集團軍展開了激戰。該師壹個坦克營共擊毀107輛蘇軍坦克（包括蘇軍T-34、美制M4謝爾曼、英軍瓦倫丁等。）在戰鬥中，又只損失了4輛豹式坦克和1型四號坦克。
豹式坦克最著名的戰鬥例子是“巴克曼角”。在1944年7月27日的諾曼底戰役中，隸屬於黨衛軍帝國裝甲師的巴克曼中士和他的豹式坦克正在追擊大部隊。在途中，他們發現15 M4謝爾曼坦克和壹隊卡車沿著公路接近。巴克曼在十字路口截住了這輛坦克，以壹己之力擋住了美軍的去路，並在接下來的戰鬥中摧毀了9輛謝爾曼坦克和幾輛卡車。美軍不得不呼叫攻擊機前來救援，這擊傷了巴克曼的豹式坦克。最終，巴克曼從容不迫，後來獲得了騎士鐵十字勛章。
為了抵消盟軍的空中優勢，古德裏安開創性地在豹式坦克上安裝了紅外夜視儀，通過它可以在黑暗中觀察600米內的目標，使德軍坦克部隊可以在夜間作戰。在1944年末的阿登戰役中，黨衛隊希特勒近衛裝甲師的豹式坦克擊毀了數輛裝有夜視設備的謝爾曼坦克。然而，紅外夜視儀和許多其他秘密武器壹樣，數量太少，出現得太晚，其功能自然微不足道。
德國虎豹暫時奪回了坦克裝備的優勢，蘇聯也不甘示弱。1944年，T-34/85坦克和JS-2重型坦克連續推出，將東線軍備競賽推向高潮。