Ve fosilních nálezech se vyskytuje výhradně lebka. Z její velikosti (nikoli malosti) antropologové usuzují, že měl dunkleosteus největší stisk ze všech zvířat vůbec, že mohl dosahovat až 12 metrů a vážit mnoho tun. O tvaru ocasu lze v současnosti jen spekulovat, Zdeněk Burian ho kreslil ve svých rekonstrukcích takto.