Uma das características mais distintivas dos Tilossauros foi a extremidade óssea dura do seu focinho. Ele deveria usar seu focinho como arma de impacto para atordoar as presas e efetuar combates por disputa de territorios. Alguns espécimes foram encontrados com o focinho danificado, sugerindo que a extremidade do focinho não era feita de osso sólido. Sua pré-maxila era cilíndrica e alongada, supostamente tinham uma superfície dorsal escura e uma superfície ventral mais clara. Eles se alimentavam de praticamente tartarugas, peixes, plesiossauros, tubarões, aves mergulhadoras e outros mosassauros, viviam em mares rasos do continente norte americano.
A espécie foi descrita por H. F. Osborn, em 1899 (KUVP-1075), o início da história desta nomenclatura é complexa e envolve a rivalidade infame entre dois dos primeiros paleontólogos americanos, Edward Drinker Cope e Othniel Charles Marsh. Originalmente, o nome "Macrosaurus" proriger foi proposto por Cope, para um crânio fragmentado e vértebras, coletados de rochas perto do monumento no oeste do Kansas em 1868. Foram colocados nas coleções do Museu de Zoologia de Harvard. Apenas um ano mais tarde, Cope redescreveu o mesmo material com maiores detalhes e chamou de Liodon. Então, em 1872, Marsh nomeou um espécime mais completo como um novo gênero, Rhinosaurus ("lagarto nariz"), mas logo descobriu que este nome já tinha sido usado por um animal diferente. Cope sugeriu que Rhinosaurus seria substituído por outro nome novo, Rhamposaurus que também não foi aprovado. Marsh finalmente sugeriu Tylosaurus, em 1872, para incluir o material original de Harvard, bem como os outros adicionais, as amostras mais completas que tinham sido coletadas em Kansas. Um espécime gigante de T. proriger, recuperada em 1911 por C. D. Bunker perto de Wallace, no Kansas, é um dos maiores esqueletos de Tylosaurus que já foi encontrado. Esta actualmente em exposição no Museu de História Natural da Universidade do Kansas.
Charles H. Sternberg encontrou um T. proriger com um plesiossauro em seu estômago em 1918. O espécime está atualmente montado no Museu Nacional do Estados Unidos (Smithsonian) e os restos do plesiossauro estão armazenados em coleções. Embora espécimes importantes serem relatados por C. H. Sternberg (em 1922), a informação permaneceu perdida para a ciência até 2001. Este espécime foi redescoberto e descrito por Everhart (em 2004). Sendo a base para a linha de história para o documentário da National Geographic Channel em 2007 denominado "Monstros Marinhos" e um livro com o mesmo nome (Everhart, 2007).
Na imagem acima um T. proriger ataca um Cretoxyrhina mantelli, uma espécie de tubarão pré-histórico. (Cena do documentário da National Geographic Channel "Monstros Marinhos")
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