Cartorhynchus lenticarpus

Se cree que posiblemente el fósil sea de un individuo joven, debido a su pequeño tamaño, órbitas oculares grandes, pico corto y las falanges mal osificadas.

A su vez, los ictiosauriformes cosntituirían el grupo hermano de los enigmáticos hupehsuquios (Hupehsuchus, Nanchangosaurus y Parahupehsuchus) dentro del clado Ichthyosauromorpha.

El siguiente cladograma muestra a Cartorhynchus y sus relaciones filogenéticas con los otros ictiosaurimorfos: Utatsusaurus Parvinatator Hupehsuchia Cartorhynchus Cymbospondylus Mixosauria Merriamosauria En el registro fósil no había ningún resto de animal intermedio entre los ictiosaurios y los reptiles terrestres de los que habrían evolucionado.

[2]​ Es más pequeño que los ictiopterigios, pudo haber medido 40 cm de longitud y pesado solamente 2 kilogramos.

Otra diferencia con los ictiosaurios totalmente adaptados a la vida marina, es que este individuo tenía aletas inusualmente grandes y flexibles, también contaba con articulaciones flexibles en la zona de la muñeca, como las que tienen las focas, con extremidades inferiores cortas y separadas, los huesos de las costillas eran gruesos, todo ello, probablemente le permitieron una locomoción terrestre limitada mientras pasaba la mayor parte del tiempo en el agua.