I reperti fossili di ankilosauridi sono stati rinvenuti nell’Asia orientale e in Nord America e, come nel caso di Protoceratopsidi e Ceratopsidi, la loro distribuzione fa pensare che essi si siano evoluti in Asia e abbiano successivamente raggiunto l’America attraversando l’istmo di Bering non ancora sommerso.
Questi ornitischi erbivori e quadrupedi avevano dimensioni variabili: i più piccoli (appartenenti al genere Pinacosaurus) erano lunghi fino a 5 metri e mezzo mentre i più grandi (Ankylosaurus o Tarchia) arrivavano a 10 metri di lunghezza e a 3 tonnellate di peso.
Vissero fra 130 e 65 milioni di anni fa, e vengono spesso accomunati con i nodosauridi a causa della particolare copertura di placche ossee che li caratterizza (ankilosauro vuole dire letteralmente "lucertola saldata", un nome che ricorda come le placche della corazza siano saldate fra loro in un vero e proprio scudo protettivo).
Ricostruire l’aspetto di questi animali è molto difficile, poichè non si sono ancora trovati fossili in condizioni sufficientemente buone da fornire informazioni precise. Anche se i ritrovamenti sono abbondanti (hanno consentito di distinguere 4 generi diversi), le ricostruzioni sono infatti molto discordi: secondo alcune questi dinosauri avrebbero presentato varie zone del corpo scoperte, e si sarebbero quindi mossi con una relativa rapidità; secondo altre, invece, sarebbero stati completamente corazzati, obbligati a movimenti lenti e difficoltosi. La loro caratteristica più evidente resta, comunque, la corazza: simile a quella del nostro armadillo, formata da centinaia di placche unite fra loro in file traversali e intervallate spesso con grosse spine ossee allineate, certamente rivestiva tutto il dorso e aveva una funzione difensiva. Anche la coda ha una struttura peculiare: due grossi lobi ossei, fusi direttamente con le ultime vertebre della coda, sporgono alla sua estremità. Essendo parzialmente scoperta dalla corazza, la coda poteva essere mossa da potenti muscoli, e i suoi colpi divenivano così mazzate micidiali, un eccellente difesa attiva.
Nella testa larga e triangolare si aprono vie nasali con canali complessi e particolari: avvolti a spirale, ricordano molto i turbinati degli attuali mammiferi. Il collo è corto e massiccio. Le zampe, anch’esse corte e forti, i piedi larghi e piatti, sorreggevano il peso considerevole e non permettevano certo a questi animali d’essere veloci. D’altra parte, per sfuggire ai predatori, gli ankilosauridi non avevano bisogno d’essere veloci: la corazza e la pesante mazza ossea della coda costituivano certamente armi di difesa capaci di scoraggiare anche grossi carnivori.
È possibile che questi animali adottassero una tattica di difesa sia attiva sia passiva: attaccato da un grosso carnivoro, un ankilosauro poteva difendersi attivamente sferrandogli potenti colpi di coda sulle zampe e sul muso, scoraggiando così i suoi assalti; al tempo stesso, schiacciato al suolo, le zampe sotto il dorso, difeso dalla corazza e dalle spine, doveva essere inespugnabile per la maggior parte dei predatori più piccoli. È probabile che i carnivori riuscissero ad avere la meglio su un individuo isolato solo riunendosi in gruppo, assalendolo da più parti contemporaneamente, capovolgendolo e azzannandolo al ventre scoperto. È comprensibile che gli ankilosauridi, insieme ai nodosauridi, siano considerati il massimo prodotto dell’evoluzione dei dinosauri nel campo della difesa, in reazione all’evoluzione di predatori efficientissimi.
Si suppone che gli ankilosauridi popolassero regioni piuttosto aride e che riuscissero a sopravvivere anche in zone desertiche: la corazza, infatti, poteva forse svolgere anche la funzione di regolare la traspirazione impedendo un’eccessiva perdita d’acqua e di sali minerali. L’ipotesi che gli ankilosauridi siano stati animali tipici di zone dal clima arido viene indirettamente confermata dal fatto che essi presentano una dentatura piuttosto debole e frastagliata, adatta a masticare tessuti vegetali morbidi e succosi simili a quelli che caratterizzano le piante grasse: essi si sarebbero dunque nutriti prevalentemente degli unici vegetali che attualmente prosperano nelle assolate regioni aride.