体形：
葛瑞格利·保罗于2010年针对一些重要发现作了估计：他估计模式种建设马门溪龙长15米及重5吨，并认为此种的颈部并未极度加长；而合川马门溪龙的情况肯定不同，估计长20米及重14吨；1972年杨曾估计重达45吨。
2016年的一份质量估计，根据21世纪北京制作的第二件骨架，由IVPP V456-V458三件标本组合而成，得出结论为最小估计值12063公斤。根据保罗于1988年的估计颈部长9.3米，在当时创下纪录，直到超龙（颈长14米）及波塞东龙（颈长11.5至12米）发表才被超越。
相对于身体长度，颈部非常细长，且尾部也较短，使颈长相当于其余身体长度。后者观点也适用于杨氏种，保罗估计长17米及重7吨；而他估计井研种长20米及重12吨。
保罗同意博物馆的模型并将其标示为中加种新标本的正确呈现，使其体长35米及重75吨，创下已发现的陆生骨骼的最大纪录；其颈部长17米，超越波塞东龙、梁龙的地震种、超龙的数值成为新纪录。
较小的模式标本颈长12米，颈肋长4.1米，也创下已叙述的最长蜥脚类颈肋记录，长于波塞东龙的3.42米。保罗亦认为安岳种大型，长25米及重25吨，同样有极长颈部。
骨骼
四肢几乎一样长。马门溪龙具有很长的颈部，长度约在8到11米左右，颈部下方有很长的肋骨，其中中加种的颈肋可长达四节颈椎的长度。颈椎数目在19节左右，远超越其他蜥脚类的颈椎数目。颈椎长而细，但颈部并不灵活，主要借由与头部、肩部的关节来动作、弯曲。
马门溪龙的骨骼同时表现了原始及进阶蜥脚类的特征，例如：颈椎、前段背椎、尾椎分叉的V形神经棘与梁龙超科类似；前倾的前段尾椎、椎体的海绵状孔穴、髂骨圆形前缘则类似于泰坦巨龙类。然而根据近代的观点，这被视为是为了支撑巨大颈部（还有可能的尾槌）而产生的一种趋同演化模式。
原始的特征则有：下肩胛骨外侧的凹陷后方缺乏一道高嵴；脚趾的微幅缩小与长的第一趾爪；第四趾有四节趾骨，因此趾骨公式为2-3-4-3-1而非2-3-4-2-1；第五指唯一一节趾骨的强烈发育。