El cráneo es telescópico y asimétrico; los huesos maxilares y mandibulares están alargados anteriormente para formar el hocico y en los odontocetos alargan posteriormente para acoger el melón, una masa de tejido adiposo que se cree que tiene un papel en la ecolocalización; también en los odontocetos, los huesos de la parte derecha del cráneo siempre son más largos que los de la banda izquierda.