目前梅氏利維坦鯨樣本只有一個(gè)頭骨，科學(xué)家推測(cè)梅爾維爾鯨長(zhǎng)17米長(zhǎng)65噸重。牙齒目前發(fā)現(xiàn)最大35cm，但2013年發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)40cm的焦形鯨齒，所以這只梅爾維爾鯨可能有17米以上。但因目前化石樣本較少，科學(xué)家只得出和巨齒鯊?fù)瑸轫敿?jí)掠食者。
2008年一支由法國(guó)、秘魯、荷蘭和比利時(shí)科學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)，通過在秘魯南部海岸附近的沉積層中進(jìn)行挖掘，進(jìn)而第一次發(fā)現(xiàn)了這種遠(yuǎn)古海中怪獸的頭骨、頜骨以及部分牙齒化石。經(jīng)過復(fù)原，古生物學(xué)家們得到了殘余部分為3.0米長(zhǎng)，完整度達(dá)到75%的頭骨化石。《自然》雜志同時(shí)發(fā)布了一段長(zhǎng)七分鐘的影片，報(bào)道化石挖掘的情況并且訪問參與的研究人員，化石現(xiàn)藏于利馬自然史博物館。