A questo sottordine è stato dato nome solo recentemente, per designare un gruppo di dinosauri erbivori bipedi provvisti di volta cranica enormemente spessa. La volta cranica raggiungeva uno spessore di 25 centimetri e per questo motivo questa parte dell'animale si fossilizzava facilmente. Molti pachicefalosauri sono conosciuti solo grazie al ritrovamento della volta cranica e studi meticolosi hanno messo in luce che forse veniva usata nei combattimenti. Benché i pachicefalosauri non fossero provvisti di corna, si ritiene che cozzassero le teste l'una contro l'altra proprio come fanno gli arieti e alcuni ruminanti. L'urto veniva assorbito dalla spessa scatola cranica che proteggeva il cervello ma si ripercuoteva lungo la colonna vertebrale, che era perciò anch'essa rinforzata. I maschi delle pecore e di alcuni ruminanti selvatici combattono tra loro cozzando la testa per stabilire chi è il più forte e, di conseguenza, capo della mandria. Ciò può fornirci qualche indicazione sul comportamento dei pachicefalosauri. Vivevano forse in mandrie di circa 20 animali, con un maschio dominante al comando? Si pensa che i pachicefalosauri siano comparsi all'inizio del Cretaceo in Europa (vi è un solo frammento fossile rinvenuto in Inghilterra meridionale), ma se ne hanno notizie più sicure a partire dalla fine del Cretaceo in America Settentrionale (Pachycephalosaurus, Stegoceras) e in Asia (Goyocephale, Homalocephale), con un importante rinvenimento di resti fossili in Madagascar, allargo della costa orientale dell'Africa (Majungatholus).

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