Figura. Cráneo de Proterosuchus fergusi

 Proterosuchus fergusi presenta un cráneo alargado y fuertemente fenestrado, típico de un arcosauriforme basal. En la región anterior se reconoce la narina externa, seguida por una amplia fenestra anteorbital, ubicada por delante de la órbita. Detrás del ojo aparecen dos aberturas propias del patrón diápsido: la fenestra temporal superior y la fenestra temporal inferior. Esta combinación de aberturas permite distinguir claramente la organización craneal arcosauriforme y muestra que el cráneo no era una estructura maciza, sino un sistema de barras óseas y cavidades que reducían masa, redistribuían fuerzas y alojaban tejidos blandos asociados con la musculatura y las cavidades neumáticas.

La mandíbula inferior también participa en este patrón mediante una fenestra mandibular externa, abertura localizada lateralmente que aligera la mandíbula y modifica la distribución de tensiones durante la mordida. En la región posterior se observa la articulación entre el hueso cuadrado del cráneo y el articular de la mandíbula, una condición característica de los reptiles no mamíferos. El cuadrado actúa como elemento de suspensión y transmisión de fuerzas, mientras que el articular constituye la superficie mandibular que recibe el contacto. Esta disposición contrasta con la articulación dentario-escamosal de los mamíferos y representa una condición ancestral importante para comprender la evolución del aparato mandibular de los amniotas.

Las dos reconstrucciones muestran además que la configuración básica se mantiene aun cuando cambian ligeramente la proporción del hocico, el tamaño relativo de la órbita o la extensión de las fenestras. El cráneo combina una región rostral larga, numerosos dientes cónicos y recurvados, amplias fenestras y una mandíbula relativamente esbelta. Estas características sugieren un animal depredador con una cabeza ligera y funcionalmente eficiente. La presencia simultánea de fenestra anteorbital, fenestras temporales y fenestra mandibular constituye una referencia anatómica esencial para seguir la posterior diversificación de los arcosaurios, incluidos cocodrilomorfos, pterosaurios y dinosaurios.