Era muy similar en apariencia al Equus, a pesar de que tenía dos dedos largos en ambos lados de la pezuña.
Hasta hace poco, se creía que Pliohippus era el ancestro de los actuales caballos, porque presentaba muchas de sus semejanzas anatómicas.
Sin embargo, aunque claramente Pliohippus fue un pariente cercano del Equus, su cráneo presenta profundas fosas faciales, mientras que en el Equus no están esas fosas en absoluto.
Además, sus dientes eran muy curvos, a diferencia de los dientes bien rectos de los caballos modernos.
En consecuencia, es poco probable que sea el ancestro del caballo moderno, en cambio, es un probable candidato para ser el antepasado de Astrohippus.