Najmniejszym znanym mozazaurem był Carinodens belgicus osiągający 3–3,5 metra długości. Prawdopodobnie żył w płytkich wodach nieopodal brzegu, spożywał mięczaki i jeżowce. Większe gatunki były bardziej typowe, dorastały one do ponad 17 m. Największy ze wszystkich był Hainosaurus, dorastający do około 17,5 m.
Kształt ciała mozazaurów przypominał ten spotykany u dzisiejszych waranów, był jednak bardziej wydłużony i opływowy. Kości kończyn zredukowały swą długość, za to wydłużone paliczki wraz z błoną pławną utworzyły coś w rodzaju wiosła. Szerokie ogony stanowiły siłę napędową. Sposób poruszania się jest podobny do używanego przez niektóre współczesne ryby (konger) i węże morskie. Zwierzęta te mogły czaić się oraz silnie i szybko rzucać na zdobycz.
W czaszkach mozazaurów znajdował się podwójny staw zawiasowy i elastyczna szczęka, podobne rozwiązania posiadają węże. Pozwalało im to zazwyczaj na połykanie zdobyczy w całości. To spotykane dzisiaj u wężów zachowanie wyjaśnia i ułatwia identyfikację niestrawionych treści pokarmowych w szkieletach mozazaurów. Szkielet gatunku Tylosaurus proriger z Dakoty Południowej zawiera pozostałości morskiego ptaka hesperornisa, morskiej ryby kostnoszkieletowej, rekina (prawdopodobnie) i innego, mniejszego mozazaura (Clidastes).