Livyatan melvillei es una especie extinta de cetáceo odontoceto, perteneciente a la superfamilia Physeteroidea, conocido por diferentes fósiles hallados en las costa del océano Pacífico, en lo que ahora es Perú y Chile.
[5] A diferencia del cachalote moderno (Physeter macrocephalus), L. melvillei poseía dientes funcionales en ambos maxilares.
[5] Las mandíbulas de L. melvillei eran poderosas y su fosa temporal era bastante más grande que la del cachalote actual.
[5] Se conocen dientes más largos (colmillos), por ejemplo, en la morsa, el narval y el elefante, pero no son usados directamente para alimentarse o cazar.
Sin embargo, L. melvillei probablemente capturaba grandes presas cerca a la superficie, así que factiblemente debió tener otras funciones.
[2] Restos fósiles de muchos animales como ballenas barbadas, zifios, delfines, marsopas, tiburones, tortugas marinas, focas y aves marinas se hallaron en el mismo sitio donde los fósiles de L. melvillei se extrajeron.
El diente parece haber pertenecido a "una especie extinta de cachalote cercanamente relacionada con Livyatan melvillei del Perú".