Większość pachycefalozaurów żyła w późnej kredzie na terenach Ameryki Północnej i Azji. Ich czaszki miały na górze grubą kopułę, a z tyłu kołnierz z małymi kostnymi guzkami i kolcami. Czaszki niektórych z tych zwierząt miały nawet 23 centymetry grubości (dla porównania grubość ludzkiej czaszki to zaledwie 6,5 milimetra). Przypuszcza się, że pachycefalozaury używały swoich wielkich łbów do wabienia partnerek lub do walk o terytorium. 20% czaszek znalezionych na jednym ze stanowisk paleontologicznych miało ślady ran - potwierdzałoby to drugą z tych hipotez. Nie wiadomo jednak, czy pachycefalozaury bodły się głowami jak kozły lub barany, czy raczej siłowały się jak samce żyraf. Pachycefalozaury były roślinożerne. Miały dzioby przystosowane do zrywania roślin i niewielkie zęby, którymi przeżuwały pokarm. Chodziły na tylnych nogach, ich zakończone chwytnymi palcami kończyny przednie były małe i słabe.