Незначительно модернизированный вариант Ausf Е. Обе машины практически идентичны по внешнему виду. Танки варианта F поздних выпусков имели защиту башенного погона от пуль и осколков, предохранявшую от заклинивания, дополнительные приборы наружного освещения и новую командирскую башенку. С октября 1939 года по июль 1940 года заводские цеха покинуло 435 танков Ausf F. Выпуск такой большой серии боевых машин в такие сроки был уже не под силу фирме «Даймлер-Бенц». Поэтому к производству подключились фирмы FАМО, MAN, «Алкетт» и «Хеншель».

В июне 1940 года были выпущены первые 10 танков, вооруженные 50-мм пушкой KwK 38 с длиной ствола 42 калибра. Установка новой пушки потребовала переделки лобовой части башни, На танках с 37-мм орудием маска располагалась как бы внутри башни, а на машинах с 50-мм — снаружи. Количество спаренных пулеметов сократилось до одного.