W ostatnich latach staje się ona coraz mniej wiarygodna.
Morfologia thumb|left|Porównanie wielkości Pachycephalosaurus wyomingensis i człowieka thumb|left|Czaszka pachycefalozaura wystawiana w Oxford University Museum of Natural History Anatomię pachycefalozaura poznano słabo, ponieważ do naszych czasów przetrwały jedynie pozostałości głowy. Zwierzę stało się znane dzięki potężnemu kostnemu sklepieniu czaszki mierzącemu aż 25 cm grubości, mającemu za zadanie ochraniać położony w środku niewielki mózg. Wznoszącą się część kopuły zdobiły kostne grudki i krótkie prawdopodobnie tępe kostne kolce wyrastające powyżej pyska.
Krótka czaszka posiadała duże, zaokrąglone, zwrócone do przodu oczodoły. Oznacza to dobry wzrok zwierzęcia, a także szerokie pole widzenia dwuocznego. Poniżej znajdował się nieduży pysk zakończony zaostrzonym dziobem. Małe zęby miały liściokształtne korony. Wspierająca ciężką głowę szyja przybierała kształt litery "S" albo "U".