Współczesne leniwce i mrówkojady mają kości średnio gęstsze niż u innych ssaków, co sugeruje predyspozycję tych zwierząt do tego typu adaptacji.
Thalassocnus prawdopodobnie przejawiał dymorfizm płciowy, wskazują na to różnice w budowie szkieletu gatunku T. littoralis oraz 2 czaszki gatunku T. carolomartini. Czaszki różnią się w ogólnym rozmiarze, kształcie zębów i długości kości przedszczękowej, która tworzyła pysk. Różnica w długości pyska jest podobieństwem do tej obecnej u słoni morskich, co może sugerować rozwinięte wargi, a może nawet obecność narządu przypominającego trąbę.
Czaszka Późniejsze gatunki Thalassocnusa posiadają coraz to dłuższą kość przedszczękową, świadczącą o długim pysku. Również żuchwa stopniowo wydłużała się i przybierała kształt łyżki, co imitowało rolę siekaczy u przeżuwaczy. Późniejsze gatunki posiadały silniejsze wargi, na co wskazuje duży rozmiar okna podoczodołowego (infraorbital foramen), które pozwala naczyniom krwionośnym na dojście do dużych tkanek miękkich, ponadto sugeruje się, że podobnie do innych roślinożerców, wargi były zgrubiałe na końcach. Kwadratowy kształt pyska przypomina ten u zwierząt żywiących się trawą, w przeciwieństwie do trójkątnego używanego przez zwierzęta żywiące się liśćmi. Podobnie jak u fok nozdrza przemieściły się z czubka, na górę pyska.