Los miembros de este grupo son probablemente pertenecientes al clado Ichthyosauromorpha, en el que se incluyen los ictiosaurios.
Una es proximal al resto de la vértebra y la otra es distal a esta.
Una expansión adicional anterior de la espina neural es vista en todas las vértebras que siguen a la decimocuarta.
Estas regiones distales expandidas muestran cierta rugosidad, y que puede haber penetrado la dermis.
Sobre cada hueso dérmico hay placas mayores que se solapan directamente sobre las ya nombradas espinas neurales.
Además, se han hallado gastralia en algunos especímenes que forma una especie de armadura ventral desde la cintura escapular hasta la pélvica.
Nanchangosaurus posee un hueso frontal que participa del borde de la órbita ocular y es muy largo, más parecido a lo visto en los diápsidos basales.
[7] SSTM 5025 es notable por mostrar polidactilia, en la cual existen dedos adicionales a los cinco por extremidad que tienen como máximo los tetrápodos avanzados.
Esta condición es vista en los tetrápodos primitivos del período Devónico, tales como Ichthyostega y Acanthostega.
Otras características compartidas con los ictiosaurios incluyen un supraoccipital similar al que es observado en las formas primitivas, una región anteorbital relativamente larga, y un proceso transverso corto para las costillas.
En los hupehsuquios, en los cuales los arcos neurales dominan la columna vertebral, la altura de los centros es reducida y la proporción de la altura respecto a la longitud es menor, lo que significa que los centros son casi tan largos como altos.
También se ha sugerido que los hupehsuquios estaban relacionados o eran miembros de Sauropterygia.
Incluso las clasificaciones en niveles superiores son complicadas porque muchas de las plesiomorfias que caracterizan a dichos grupos están ausentes en los altamente derivados hupehsuquios adaptados al mar.
[15] Muchos otros rasgos derivados que definen a los neodiápsidos se ubican en las extremidades y las cinturas escapular y pélvica, pero estos rasgos no se observan los reptiles marinos debido a que sus extremidades están altamente modificadas.
Varios rasgos del cráneo no pueden ser vistos en los hupehsuquios debido a la pobre preservación de los restos.