颈椎、前段背椎、尾椎分叉的V形神经棘与梁龙超科类似；前倾的前段尾椎、椎体的海绵状孔穴、髂骨圆形前缘则类似于泰坦巨龙类。然而根据近代的观点，这被视为是为了支撑巨大颈部而产生的一种趋同演化模式。背椎有高神经棘。人字骨呈双叉状。马门溪龙科的头部相对于梁龙科较短，上方视角呈现U字形，形状和结构大致类似圆顶龙与盘足龙，但更薄更长。鼻孔很大，位于眼窝前方、头部较高的后部位置。眼睛周围轮廓清晰的巩膜环代表具有良好的视力。牙齿坚固，佈满嘴部，向前倾斜并彼此靠拢，呈凿状或汤匙形，适合用来从树上切割下针叶，也可咬下果实