类似现生猎豹的猫科动物，是已绝灭的的猫科动物。生物形态学和分子生物学的研究表明，在现存的猫科动物中猎豹与美洲狮、美洲虎的基因是最接近的。尽管北美尚未出土比旧大陆明显更早的猎豹类动物化石，但DNA分歧检测的结果表明它们的共同祖先应该生活在约825万年前的北美洲。因此，整个猎豹家族可能是由北美洲向欧亚大陆和非洲迁徙的，而北美猎豹属和猎豹属（Acinonyx）是由其共同祖先派生出的两个分支。一些专家把这两个属看作猫科动物“趋同进化”的一个极佳例子。

它们与现代的猎豹很长得很像，但体型要大得多——几乎和现代的非洲狮一样大，肩高91厘米，体长3米，推测体重可达90公斤。大约与此同时，猎豹的现生种（Acinonyx jubatus）也出现在非洲，最古老的化石发现于坦桑尼亚奥杜威峡谷的早更新世地层中，比其他现存的大型猫科动物都要早。还有一种生活在100万年前，体型稍小的猎豹Acinonyx intermedius 把该家族的生活范围扩展至中国。在最近的一次冰河期结束时，猎豹从东亚、欧洲以及非洲的许多地区消失，把位置让给了其他的大型猫科掠食者。