Отличие серийного танка PzKpfw V Ausf D (D2) от предсерийной модификации Ausf D1 заключалось в установке орудия с двухкамерным дульным тормозом, стандартном расположении командирской башенки и использовании трансмиссии и двигателя фирмы «Майбах». Усиленный двигатель и улучшенная КПП позволили поднять толщину лобовой брони новой версии «Пантеры» до 80 мм, что сделало ее практически неуязвимой для всех советских танковых и противотанковых орудий.

Корпус танка сваривался из катаных листов цементированной брони, соединенных двойным сварным швом. Для увеличения прочности соединений перед сваркой листы соединялись «в шип». Корпус был герметичным, и все первые танки по изготовлении оборудовались системой преодоления водных рубежей. Для этого моторно-силовое отделение танка водонепроницаемыми перегородками было разделено на три отсека, два из которых могли заливаться водой.

Танки, производство которых началось в конце весны 1943 г., оснащались бортовыми экранами, прикрывавшими верхнюю часть гусениц, а точнее — вертикальную часть бортовой брони от пуль противотанковых ружей и кумулятивных боеприпасов, наличие которых в Советской армии ожидалось с лета 1943 г. Основное вооружение танка — 75-мм пушка KwK 42 с длиной ствола 70 калибров — было предназначено в основном для борьбы с танками, что определялось подавляющим преимуществом в боекомплекте бронебойных и подкалиберных снарядов, а также отсутствием в танке перископического прицела для стрельбы с закрытых позиций. Спусковой механизм орудия позволял использовать в нем только боеприпасы, оснащенные электрозапальной трубкой. Из дополнительных приспособлений, имеющихся в танке, нужно отметить агрегат продувки ствола орудия после выстрела, который состоял из компрессора, установленного под сиденьем командира орудия, и системы шлангов и клапанов. Воздух для продувки ствола отсасывался из короба гильзоулавливателя.