Dimorphodon byl rhamforhynchoid z raného jurského období, 190 mya. Měl velkou hlavu, malý mozek, vysoký zobák a dva typy zubů. Variace zubů je u pterosaurů vzácná.
Stejně jako Rhamphorhynchus, i Dimorphodon se vyskytuje pouze v jurských vrstvách. Byl to první pterosaur nalezený v Anglii, Mary Anningovou, v roce 1828.
Dimorphodon měl velkou, objemnou lebku o délce asi 22 centimetrů, která byla zesvětlena velkými otvory oddělenými od sebe tenkými kostěnými stěnami. Její struktura, připomínající oblouky mostu, vedla Owena k tomu, aby to řekl, pokud jde o dosažení velké pevnosti lehkých materiálů. Přední část horní čelisti měla 4 nebo 5 zubů podobných tesákům následovaných nespočtem menších zubů; čelist všech exemplářů je poškozena na zádech. Spodní čelist měla 5 delších zubů a 30 až 40 drobných, zploštělých špičatých zubů. Vzhled hlavy byl podobný vzhledu masožravých teropodů, jako byl Mapusaurus.
Dimorphodon vykazuje mnoho „primitivních“ rysů, jako je, jak řekl Owen, velmi malá mozková pánev a úměrně krátká křídla. První kost v jeho letovém prstu je jen o málo delší než jeho spodní paže. Krk byl krátký, ale silný a pružný a mohl mít membránový váček na dně. Obratle měly otvory, kterými se vzduchové vaky mohly dostat do dutiny uvnitř. Dimorphodon byl 3,3 stopy dlouhý, s rozpětím křídel 4,6 stopy.
Ocas Dimorphodonu byl dlouhý a tvořilo ho 30 obratlů. Prvních 5 nebo 6 bylo krátkých a pružných, ale zbytek rostl kousek po kousku do délky a byl ztuhlý podlouhlými obratlovými procesy. Konec ocasu mohl nést ocasní korouhvičku podobnou rhamphorhynchusu, ale zatím nebyly nalezeny žádné měkké tkáně Dimorphodonu, které by to dokazovaly.
První fosilní pozůstatky Dimorphodonu byly nalezeny v Anglii, Mary Anningovou na Lyme Regis v Dorsetu v roce 1828. Tato oblast Británie je dnes na seznamu světového dědictví, přezdívaném Jurské pobřeží.
V roce 1870 Seeley zařadil Dimorphodona do své vlastní rodiny, Dimorphodontidae, s Dimorphodonem jako jediným členem. V roce 1991 německý paleontolog Peter Wellnhofer řekl, že Dimorphodon by mohl být potomkem dřívějšího evropského pterosaura Peteinosaura, ale pozdější studie to zpochybňují. Unwin si myslí, že Dimorphodon byl příbuzný, i když pravděpodobně ne potomkem Peteinosaura, oba tvoří klad Dimorphodontidae, nejvíce bazální skupinu Macronychoptery a v ní sesterskou skupinu Caelidracones. To by znamenalo, že oba dimorphodontidní druhy by byly nejvíce bazálními pterosaury známými kromě Preondactyla. Alexander Kellner si myslí, že Dimorphodon je mnohem méně bazální a není blízkým příbuzným Peteinosaura.
Nevíme moc o tom, jak Dimorphodon žil. Pravděpodobně žil v pobřežních oblastech a mohl mít velmi smíšenou stravu. Buckland si myslel, že žere brouky. Později se stalo běžným líčit ho jako pojídače ryb, i když Bucklandova první myšlenka je více podložena studiemi. Dimorphodon měl pokročilé čelistní svaly kvalifikované pro způsob krmení „chňapnout a podržet“. Čelist se mohla zavřít velmi rychle, ale ne s velkou silou nebo piercingem zubů. Toto a krátká a vysoká lebka a delší, špičaté přední zuby naznačují, že Dimorphodon jedl brouky, i když čas od času možná jedl i drobná suchozemská zvířata a mršiny.