Czaszki szympansów cechują się małą objętością czaszki, wyraźnymi kufami wystającymi z przodu, dużymi kłami, płaskimi nosami i szczękami o prostym kształcie. Czaszki szympansów są mniejsze niż czaszki ludzi. Cechy twarzy są różne u szympansów w porównaniu do ludzi, podobnie jak struktury wspierające mózg i zdolność do wokalizacji.
Szczęki szympansa zawierają duże zęby i tworzą kształt litery "U". Ludzkie szczęki mają łukowaty kąt dla zębów, który wspiera większe mięśnie do mówienia. Podniebienie szympansów nie nadaje się do mówienia. Szympansy mają 20 zębów jako młode osobniki, a 32 - dojrzałe, podobne do ludzi.
Szympansy osiągają 5,5 stopy wzrostu jako dorośli, co zapewnia pojemność czaszki 1,75 kubka lub 400 centymetrów sześciennych. Ludzka objętość czaszki wynosi 6 kubków lub 1400 centymetrów sześciennych. Większe czaszki, w porównaniu do objętości ciała, oznaczają więcej tkanki nerwowej i lepsze zdolności poznawcze w różnych częściach mózgu. Mózg szympansa znajduje się dalej od przodu twarzy z powodu dużych grzbietów brwiowych.
Szympansy mają płaskie nosy, płaskie policzki i małe podbródki. Te cechy są bardziej widoczne na ludziach. Szympansy mają 99 procent swojego DNA u ludzi, ale te dwa gatunki rozeszły się od 5 do 8 milionów lat temu. Ludzie stali się coraz więksi, a szympansy pozostały krótsze i lżejsze.