Trudno podać dokładny rozmiar czaszki tygrysa zębatego, bo różne gatunki się różniły. Mogą jednak podać ogólne informacje:
Smilodon fatalis: Najbardziej znany gatunek, jego czaszka mogła mieć do 45 cm długości.
Inne gatunki: Mniejsze gatunki kotów zębowych, jak Homotherium, miały proporcjonalnie krótsze czaszki, a większe, jak Smilodon populator, jeszcze dłuższe.
Ważne uwagi:
Kły były najbardziej charakterystycznym elementem czaszki. Mogły mieć ponad 18 cm długości u niektórych gatunków.
Czaszka była masywna i solidna, odzwierciedlająca potężną siłę ugryzienia.
Dolna szczęka była też przystosowana do długich kłów, z charakterystycznym zawiasem pozwalającym na szerokie otwarcie pyska.
Aby uzyskać dokładniejsze wymiary, trzeba znać dokładny gatunek tygrysa zębatego.