前段）都相当小，颅骨较完整的正模标本（中国科学院古嵴椎动物与古人类研究所编号V23）保存长度（吻端至眼眶中段）只有大约7公分，显示卢沟龙的体型不大；但与其他小型兽脚类恐龙相比，卢沟龙的吻部较为宽厚。正模标本的鼻孔很小，直径只有0.5公分；同时其三角形的眶前孔相对宽大，右侧眶前孔宽0.2公分。眼眶外缘前半段相当圆润。牙列短，牙齿扁平且向后弯曲，后侧稜嵴带有细小的锯齿，此与一般的兽脚类恐龙相同。发现于黑果棚的头骨（北平辅仁大学编号CUP 2092，今去向不详）显示，芦沟龙的下颌具有小而位高的下颌孔（mand