El Pachypleurosaurus era un sauropterigio basal del grupo de los pachipleurosaurios, que tenía una cabeza pequeña con unos ojos grandes. La cabeza estaba insertada en un cuello largo, y el cuerpo era rechoncho con las cuatro patas similares a aletas y con una cola larga. Era un animal pequeño, que quizás fuera piscívoro o insectívoro.
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