I ritrovamenti fossili su cui si basa la descrizione di questa famiglia sono quelli rinvenuti in Egitto, ma ne sono seguiti altri in varie parti del mondo (Nord America, Europa, Africa centro-settentrionale, Asia meridionale.
Distrutti durante la seconda guerra mondiale e quindi non verificabili con le nuove tecnologie, secondo alcuni studiosi i fossili non sarebbero stati sufficientemente completi per dare valore alla suddivisione tassonomica di questo gruppo di dinosauri.
Frammenti attribuiti a Spinosaurus (vedi foto sopra), successivamente rinvenuti anche in Niger, comprendono attualmente una mascella con denti, alcune parti delle zampe e varie vertebre dorsali: essi sarebbero ancora troppo incompleti per rendere attendibili le ricostruzioni.
È probabile che questa famiglia fosse costituita da saurischi carnivori bipedi lunghi dai 10 ai 12 metri e di un peso di circa 6 tonnellate: oltre a Spinosaurus, nel Cretacico vissero spinosauridi che si distinguono in generi diversi (Acrocanthosaurus, Altispinax e Metriacanthosaurus dalla validità tassonomica ancora molto dubbia (secondo alcuni studiosi, per esempio, Altispinax e Metriacanthosaurus dovrebbero essere considerati piuttosto megalosauridi, mentre Acrocanthosaurus sarebbe un allosauride).
Se mai il genere Spinosaurus è esistito, esso doveva raggruppare dinosauri forti e tozzi: il cranio presenta denti caratterizzati da profili laterali lisci e diritti; animali quasi certamente bipedi, avevano probabilmente zampe anteriori muscolose e esili, molto più corte delle posteriori, forti e colonnari, secondo un’impostazione comune fra i carnosauri. La coda era potente, molto larga alla base, e doveva bilanciare il peso considerevole del corpo su cui gravava una cresta dorsale più o meno sviluppata formata dall’eccezionale sviluppo delle spine neuronali delle vertebre dorsali alte fino a 1 metro e ottanta.
Secondo molti studiosi, questa cresta dorsale era ricoperta da una membrana, e costituiva una sorta di vela simile a quella di Dimetrodon e, irrorata da una fitta rete di capillari, essa avrebbe avuto funzioni termoregolatrici: se Spinosaurus fosse stato un animale a sangue freddo, grazie alla complessa struttura dorsale esso avrebbe potuto raggiungere rapidamente una temperatura corporea adeguata a svolgere le proprie funzioni fisiologiche, nonostante la grossa mole; se fosse stato un animale a sangue caldo, la cresta dorsale avrebbe costituito un’ottima struttura per la dispersione di calore, proprio come succede nell’elefante africano, dalle immense orecchie.
È possibile, però, che la cresta dorsale fosse anche un carattere sessuale secondario tipico solo dei maschi adulti: esibita di fronte a un avversario sarebbe stata impiegata nelle dispute territoriali senza dover ricorrere a un pericoloso scontro fisico, oppure, nella competizione sessuale, avrebbe potuto costituire un motivo di preferenza nella femmina, o dissuadere un avversario.
Una cosa è certa: qualora questa cresta fosse davvero stata coperta da una membrana, essa doveva essere estremamente vulnerabile. In caso di lotta, era probabilmente la prima parte a rimanere danneggiata: è probabile dunque che Spinosaurus fosse un animale pacifico e schivo, che preferiva nutrirsi, dunque, dei resti del pasto di altri carnivori più agguerriti; in altre parole, se questa ricostruzione degli spinosauridi è valida, è probabile che questi animali avessero una dieta da necrofagi, fungendo da "spazzini" ben attrezzati.
Se la "vela" dorsale esisteva davvero, poi, essi dovevano prediligere ambienti aperti, dove la vegetazione intricata non danneggiasse la delicata membrana dorsale. Quest’ipotesi sarebbe confermata dal fatto che le località dove sono stati rinvenuti i pochi frammenti fossili di questi animali, dovevano essere caratterizzate, 95 milioni di anni fa, da un clima caldo arido, molto simile a quello delle odierne praterie, punteggiate qua e là di bassi cespugli.

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