Ископаемые левиафана были обнаружены совсем недавно – в 2008 г. в Перу. Группа ученых-палеонтологов исследовали хорошо сохранившийся череп животного и пришли к выводу, что общая длина тела кита при жизни составляла 15 - 17 м. Левиафан является родственником современных кашалотов и по размеру не превосходит их, а даже уступает. Взрослые особи кашалотов могут достигать 20-метровой длины, но зубы левиафана не имеют конкурентов не только у современных животных, но и у доисторических китов. Даже в юрском периоде у плезиозавров были меньшие зубы.
У современного кашалота зубы растут только на нижней челюсти и предназначены, в первую очередь, для охоты за рыбой и крупными кальмарами. У левиафана же зубы располагались на обеих челюстях. По мнению ученых, обнаруживших Левиафана Мелвилла, по способу охоты он больше походил на касаток. В рационе его питания были крупные , а возможно даже и другие киты.
Зубы левиафаны достигали 36 см. в длину. У основания их диаметр составлял 12 см. Сопоставимые по размеру клыки были только у знаменитого мегалодона, которые заселял мировой океан в одно время с гигантским кашалотом – около 5-20 млн. лет назад. Оба хищника конкурировали между собой, каждый стремился занять вершину в пищевой цепи.
Ученые не пришли к общему мнению относительно причин, вызвавших исчезновение левиафанов. Видимо сказалось похолодание, повлекшее за собой уменьшение численности доступной добычи. Так же похолодание привело к «обмельчанию» морских обитателей, и кашалотам просто перестало хватать пищи. Считается, что по этой же причине вымер и мегалодон.