Scoperto in Perù, il fossile di Pelocetus comprende un cranio e una mascella inferiore straordinariamente ben conservati, insieme a numerose vertebre e frammenti di costole. Un'analisi dettagliata di questi resti rivela che il Pelocetus raggiunse dimensioni sorprendenti, con una lunghezza corporea stimata di circa 17,5 metri (57 piedi). Ciò la rende significativamente più grande della moderna balenottera azzurra, che misura tipicamente tra i 23 e i 33 metri (da 75 a 108 piedi) di lunghezza e detiene il record attuale per il più grande animale vivente sulla Terra.
Basandosi sul confronto con le balene moderne e altri cetacei, gli scienziati stimano che il Pelocetus pesasse probabilmente circa 45 tonnellate, quasi il doppio del peso medio della moderna balenottera azzurra, che pesa da 100 a 150 tonnellate. Questo peso immenso rende il Pelocetus l'indiscusso animale più pesante mai esistito, superando di gran lunga il peso di altri importanti giganti preistorici come l'argentinosauro, il titanosauro e gli enormi dinosauri sauropodi.
Uno degli aspetti più affascinanti del Pelocetus è il suo apparato di alimentazione specializzato. Le sue mascelle erano ricoperte da numerosi denti robusti, suggerendo che probabilmente si nutriva di prede grandi e dalla pelle dura come calamari e altri cefalopodi. Questo adattamento unico lo distingue dai moderni misticeti, che utilizzano piastre specializzate chiamate fanoni per filtrare l'alimentazione di piccoli organismi come il krill e il plancton.
La scoperta del Pelocetus mette in luce l’incredibile diversità e la storia evolutiva delle antiche balene, molte delle quali mostravano adattamenti e dimensioni notevoli. Questo leviatano preistorico ricorda la ricca biodiversità che esisteva milioni di anni fa e fornisce agli scienziati preziose informazioni sull'evoluzione dei mammiferi marini.