В черепе крокодилов имеется две височные дуги: верхняя дуга, образована заглазничной и чешуйчатой костями, а нижняя дуга состоит из скуловой и квадратноскуловой костей. Такой тип черепа называется диапсидным. Подобное строение черепа имели вымершие динозавры, крылатые ящеры, современные клювоголовые, к которым относится единственный ныне живущий вид – новозеландская гаттерия. Эволюционно этот тип строения черепа развился раньше других, и именно от диапсидного типа черепа с частичной или полной редукцией височных дуг происходит череп птиц, ящериц и змей, что лишний раз подтверждает эволюционную «зрелость» крокодилов.
Как мы уже говорили, для крокодилов характерно развитие вторичного нёба – своего рода дополнительного костного моста под первичным нёбом, который отделяет носовой проход от ротовой полости. У современных крокодилов в строении вторичного нёба принимают участие нёбные отростки предчелюстных, верхнечелюстных, нёбных и крыловидных костей, которые плотно срастаются по средней линии.
У всех крокодилов имеются хоаны (вторичные внутренние ноздри), которые расположены далеко позади наружных ноздрей в затылочной области черепа. Когда крокодил находится под водой, затаившись в засаде, он может широко раскрывать свою пасть, не боясь захлебнуться. Вход в глотку при этом закрыт впереди хоан нёбной занавеской, которая плотно прижимается к заднему краю, на котором образуется специальный валик, выполняющий роль своеобразного клапана. Челюсти крокодилов удлиненные, по своему строению чем-то напоминают пинцет. Такой тип строения челюстей просто незаменим при охоте на небольшую и подвижную добычу. Наиболее длинными и узкими челюстями обладают гавиалы, узкорылые крокодилы и другие виды, кормящиеся в основном рыбой.
В костях черепа хорошо развиты многочисленные воздухоносные полости. Так, большинство задних костей черепа заключает в себе полости весьма разросшейся и сложно ветвящейся системы евстахиевых труб. Воздухоносные выросты полости среднего уха глубоко заходят в квадратную и сочленовную кости. Кости длинной морды и нёба также содержат значительные полости, в которые заходят слепые выросты носового хода. Такое своеобразное истончение костей, придающее им сходство с губкой, существенно облегчает вес черепа крокодила. Это значительно облегчает перемещение крокодилов в воде, позволяя без значительных усилий мышц удерживать голову под поверхностью воды.