Basilosaurus était un cétacé archaïque et carnivore de 18 à 21 m de longueur pour un poids estimé de 60 tonnes à l'âge adulte. Il est considéré comme un ancêtre des baleines modernes. Il a vécu entre -45 et -36 millions d'années, vers la fin de l'Éocène, et possédait encore deux petites nageoires postérieures, héritées d'un ancêtre terrestre ; qui devaient désormais participer principalement à l'accouplement.

Basilosaurus était un carnivore chassant les cétacés ou les poissons d'une taille jugée suffisante pour son repas, soit l'équivalent d'un dauphin.

La femelle Basilosaurus était en gestation sur une période estimée à 6 mois, et ne donnait certainement naissance qu'à un seul petit à la fois. Il est possible qu'elle ait pu, en cas de sous-alimentation, provoquer un avortement pour accroître ses propres chances de survie.

Le petit était probablement éduqué à la chasse par sa mère, comportement commun à tous les cétacés.

Leur faible taux de rejet d'excréments a longtemps passionné les paléontologues du monde entier.