頭部の形態はハクジラ類としては異様な外観であり、耳骨がマイルカ上科特有の形質を示していた。当初はそれにも関わらず、オドベノケトプスがクジラである事に同意する研究者は多くはなかった。この属には2種が含まれるが、模試種である O. peruvianus は、吻が短く眼窩は前方へ向いていた。また、鯨蝋(メロン体、ハクジラ類などのエコロケーション器官)は失われていた可能性が指摘されている。おそらくこの種は高周波エコロケーション能力を失った代わりに両眼視で餌を探していたのではないかと推定されている。一方、 O. leptodon は吻がやや長く眼窩は側方へ向いており、頭骨にメロンを収めるスペースが存在していたと推定されている。[2]