Como otros paquicefalosáuridos, Pachycephalosaurus era un bípedo posiblemente omnívoro con un techo del cráneo extremadamente grueso.
Comparándolo con otros dinosaurios de cabeza con cúpula mejor conocidos, se puede estimar que Pachycephalosaurus medía aproximadamente 4.6 metros de largo,[5] teniendo un cuello bastante corto y grueso, miembros delanteros cortos, un cuerpo robusto, piernas traseras largas y una cola gruesa, que probablemente fue sostenida rígida por tendones osificados.
[7] Este espécimen, hoy ANSP 8568, fue descrito por Joseph Leidy en 1872 creyendo que pertenecía a una placa dermal de un reptil o una criatura similar al armadillo.
Baird peticiono con éxito que Pachycephalosaurus sea usado en vez del viejo Tylosteus debido a que este último no había sido usado durante los últimos 50 años, basándose en lo no diagnóstico del material, y a la pobre información geográfica y estratigráfica.
[1] Este hecho podría revestir actualmente poca importancia, ya que Dracorex es por muchos investigadores considerado un ejemplar juvenil de Pachycephalosaurus, como recientemente ha sido propuesto.
Por consiguiente, los qué ahora se conocen como paquicefalosáuridos fueron asignados a la familia Troodontidae, una idea incorrecta no corregida hasta 1945, por Charles M.
[10] En 2015, se descubrió algo de material paquicefalosáurido y un parietal abovedado atribuible a Pachycephalosaurus en la Formación Scollard, Alberta , Canadá, lo que implica que los dinosaurios de esta era eran cosmopolitas y no tenían provincias faunísticas discretas.
A pesar de su andar bípedo, estaban estrechamente más vinculados con los ceratopsianos que con los ornotópodos.
El clado incluye a Stenopelix, Wannanosaurus, Goyocephale, Stegoceras, Homalocephale, Tylocephale, Sphaerotholus y Prenocephale.
Stenopelix Wannanosaurus Goyocephale Homalocephale Stegoceras Tylocephale Prenocephale Sphaerotholus Stygimoloch Pachycephalosaurus A continuación se muestra un cladograma modificado de Evans et al., 2013.
[4] Los investigadores alguna vez consideraron a los Pachycephalosaurus y sus parientes eran bípedos similares al muflón o el buey almizclero, en donde los machos compiten entre sí dándose cabezazos.
Sin embargo, ahora se cree que los paquicefalosaurianos no habrían utilizado sus bóvedas de esta manera.
Primero, el techo del cráneo no habría podido soportar adecuadamente el impacto asociado al choque.
Por último, la forma redondeada del cráneo disminuiría el área superficial de contacto durante el cabezazo, dando por resultado golpes fallidos.
[2] Lo más probable es que Pachycephalosaurus y los otros paquicefalosáuridos se golpearan mutuamente en los flancos.
Si la intimidación falla, el Pachycephalosaurus doblaría su cabeza hacia abajo de lado, pegando a su rival en el flanco.
[2] En 2012, un estudio mostró que las patologías craneales en una muestra de P. wyomingensis probablemente se debían a un comportamiento agonista .
También se propuso que un daño similar en otros especímenes de paquicefalosáurido explicados anteriormente como artefactos tafonómicos y absorciones óseas puede haber sido debido a tal comportamiento.
Se asume que los paquicefalosáuridos vivieron en una dieta mixta de hojas, semillas, frutas e insectos.