Некоторые отличия строения черепа синантропа от более ранних видов гоминид:

• Черепа синантропов удлинённые, очень низкие, большей частью узколобые. 2 Черепные кости отличаются большой толщиной. 2
• Характерно значительное развитие надглазничного валика, наличие прогнатизма, большая ширина лица в сравнении с высотой, тенденция к широконосости. 2
• Затылочная кость намного шире, чем у более поздних синантропов, её размеры приближаются к величинам питекантропов Сангирана. 1
• Чешуя височной кости низкая, с почти прямым верхним краем и слабо выраженной теменной вырезкой. 1
• Сосцевидный отросток очень маленький, а височная кость имеет такую примитивную черту, как изогнутость оси основания каменистой части. 1

Кроме того, форма мозговой полости синантропов сохраняла немало примитивных особенностей: передний отдел лобных долей был сильно суженным, теменная область — уплощённой, височные доли — узкими. 2