Le Léopard est ainsi équipé d'un canon L7 britannique de 105mm, descendant des canons de 83,4 mm montés sur les chars Centurions. Ce dernier est largement surclassé par le D-10 de 100mm qui arme les chars T-54 et T-55 soviétique.

Pour s'insérer dans la tourelle du fauve, la bouche à feu est modifiée. Le canon prend alors la désignation L7A3. Cette modification apporte une culasse à chargement semi-automatique, ce qui signifie qu'à chaque coup la culasse s'ouvre et la douille brûlée est expulsée dans un sac muni d'une pompe pour empêcher l'envahissement des gaz dans le compartiment de combat. Une nouvelle munition peut ainsi être engagée rapidement. Ce dispositif permet d'obtenir une cadence de tir théorique de 10 coups minute, cadence qui descend à 6 coups en exercice.

Sur le pas de tir, les premiers télémètres optiques montés sur le Léopard, lui permettent de toucher une cible de 3m² à une distance de 1000m avec une très forte probabilité de coup au but. Selon les études des essais balistiques, un char ennemi à 89% de chance d'être atteint à 3000m. Cette pièce d'une remarquable précision se révèle donc particulièrement adaptée à l'emploi d'un char agile comme le Léopard. D'autant plus que dès la modification A1, le canon est stabilisé, conférant au Léopard la capacité de tirer en mouvement et ce jusqu'à 28km/h sans perte de précision.

Coté munition, les performances des projectiles sont sans cesse améliorés. Ainsi l'une des dernières munitions développées à charge creuse, la M456A2, est dangereuse jusqu'à 8200m et possède un pouvoir de perforation énorme : 432mm de blindage homogène.

Le Léopard emporte 60 obus dans son râtelier, avec une dotation théorique de 31 obus antichars, 26 obus explosifs et 3 obus fumigènes. 

La défense rapprochée est assurée par 2 mitrailleuses MG-3 de 7,62mm, descendantes en droite lignée des MG-42 de la seconde guerre mondiale. L'une est montée en coaxiale avec le canon, l'autre sur le tourelleau du chef de char a un rôle de lutte antiaérienne et défense à courte portée contre l'infanterie.

Le Léopard embarque également 4 pots lance-fumigènes de part et d'autre de la tourelle. Mis à feu électriquement, ils peuvent tirer au coup par coup ou en rafale. Lancées simultanément, les huit fumigènes déploient un écran de fumée de 150m de large à 60m de distance. Parfois, 2 grenades à fragmentation sont insérées dans le lot.