Il falco pellegrino può immergersi fino a 323 chilometri orari per catturare le prede in volo, a mezz'aria, con gli artigli o gli artigli tesi. I falchi pellegrini di solito cacciano con un rapido inseguimento o una rapida picchiata. Storni, piccioni e colombe sono tra i loro piatti preferiti.
Comune rapace (un gruppo di uccelli da caccia che include falchi e aquile), il falco pellegrino è un falco adattabile che può essere trovato in quasi tutti gli habitat. I falchi pellegrini vivono dalla fredda tundra ai deserti caldi, dal livello del mare alle alte montagne. La loro adattabilità permette loro di prosperare persino nelle città. Alcuni falchi pellegrini migrano in inverno dai loro luoghi di nidificazione nell'Artico fino al Sud America, percorrendo una distanza di andata e ritorno fino a 24.945 chilometri.
I falchi pellegrini non costruiscono nidi. Di solito trovano solo una depressione poco profonda tra le rocce o scavano una depressione nel terreno sul bordo di una scogliera, o addirittura usano il bordo di un edificio. Le femmine depongono da due a quattro uova alla volta. I pulcini di falco pellegrino rimangono nel nido fino a sei settimane, dopodiché hanno imparato a volare.