猎豹的爪子收不回去。它的属名 Acinonyx 来自希腊语，意思是 “不能动的爪”。别的猫科动物 —— 狮子、老虎、家猫 —— 都能把爪子缩回爪鞘，保持锋利。猎豹不行，爪尖常年露在外面，落地时像跑鞋鞋钉一样抓地。代价是爪子磨损快，爬不了树，也没法用爪子固定猎物。
就因为这一个特征，加上细长的身体、为高速冲刺改造的四肢、不能像狮子老虎那样吼叫，早年的分类学者把猎豹单独拎出来，放在一个叫猎豹亚科（Acinonychinae）的分类里，和猫亚科、豹亚科并列。这个划分在很长一段时间里是学界共识。
改写分类的是 DNA。
20 世纪末到 21 世纪初，学者拿线粒体 12S RNA 基因和细胞色素 b 基因的序列做比对，把猎豹和其他猫科放在一起算亲缘。结果显示，猎豹跟美洲狮（Puma concolor）和细腰猫（Herpailurus yagouaroundi）的亲缘关系最近，三者构成一个支系。中科院古脊椎动物与古人类研究所在 2024 年 4 月的一篇报道里写：”分子生物学证明猎豹实则属于猫族中的一员，和美洲的山狮，细腰猫组成一个支系。”
于是猎豹亚科取消，猎豹归入猫亚科（Felinae）。原来把它单列的那些身体特化，后来被证明是相对近期才演化出来的。
时间线排一下：猎豹、美洲狮、细腰猫的共同祖先，和豹猫属、猫属的祖先，在距今约 820 万年前分开。支系内部再分化，大约在 690 万年前（Johnson et al. 2006）。
猎豹为了速度，全身都改过。最高时速 100 到 115 公里，从 0 加速到 100 公里每小时只要 3 秒。但全力冲刺只能维持 20 到 30 秒 —— 体温会从休息时的 38.5℃升到 40 到 41℃，接近中暑的临界线。追完猎物必须停下来喘息降温。它的头骨小、吻部短，鼻腔和肺向换气倾斜；心脏和肺相对体型偏大；脊柱像弹簧一样能屈伸；尾巴长而扁平，转弯时当方向舵。
分类改了之后，猎豹在猫科里的位置是：猫科（Felidae）— 猫亚科（Felinae）— 猎豹属（Acinonyx）— 猎豹（A. jubatus）。猎豹是猎豹属下面唯一的物种。
亚种方面，IUCN 猫科专家组根据分子证据分了四个：西北非的 A. j. hecki、南非和东非的 A. j. jubatus、东北非的 A. j. soemmeringii、伊朗的 A. j. venaticus。
分类史里还有一个乌龙。20 世纪 80 年代，有学者把北美出土的惊豹（Miracinonyx）化石当成现代猎豹的祖先，以为猎豹起源于北美。后来研究发现惊豹其实是美洲狮那一支的，不是猎豹的。
中国境内也出过猎豹化石。北京周口店和大连骆驼山金远洞都发现过猎豹化石新材料，帮学者理清猎豹在欧亚大陆的演化过程。
猎豹现在主要分布在非洲，少数在亚洲西南部。伊朗是亚洲境内仅存的地方，亚洲猎豹亚种 A. j. venaticus 在伊朗的成熟个体不足 50 只。
