El holotipo MHNM.KHG.1231 consta de un cráneo articulado, además de elementos vertebrales y el húmero derecho.

Todos los elementos proceden de la parte superior del Couche III de la Cuenca Oulad Abdoun, al norte de Marruecos.

El nombre del género hace referencia a la convergencia entre el Gavialimimus y la especie existente Gavialis gangeticus donde ambos poseen un hocico alargado y delgado, así como dientes intercalados.

Se le atribuye a Gavialimimus el ocupar el nicho ecológico de un depredador piscívoro de gran tamaño.

De esta manera, lograba coexistir con otras grandes especies de mosasaurios que vivían en la misma zona.