Przednie zęby tworzyły ku przodowi kąt 45°, i, jak u innych kaszalotów, cement był prawdopodobnie w sposób ciągły tworzony na zębach przez całe życie. thumb|left|Odlew czaszki i zębów w Museo di storia naturale dell'Università di Pisa
Wszystkie zębodoły były cylindryczne, obejmowały po jednym korzeniu. Ich wielkość rosła od pierwszego do czwartego, by potem maleć, co czyniło czwarty największym o rozmiarze 197 mm średnicy, co stanowi największą wartość u jakiegokolwiek walenia. Zębodoły żuchwy ustępowały wielkością szczękowym, były okrągłe poza bardziej jajowatymi przednimi.
Basen Skamieniała czaszka Livyatan ma zakrzywioną niszę zwaną supracranial basin („basenem nadczaszkowym”), szeroką i głęboką. W przeciwieństwie do innych drapieżnych kaszalotów, ale podobnie do kaszalota spermacetowego nisza ta rozciągała się na całą długość pyska, powodując przez to wklęsłość całej czaszki na górnej powierzchni zamiast pyska obserwowanego u Zygophyseter czy Acrophyseter. Basen był najgłębszy i najszerszy nad puszką mózgową i, w przeciwieństwie do innych drapieżnych kaszalotów, nie nawisał nad oczodołem. Na bokach ograniczały go wysokie ściany kostne. Karby przedoczodołowe, zazwyczaj szparowate po bokach czaszki zaraz za pyskiem, tutaj leżały w obrębie basenu.