翼指竜亜目(プテロダクティルス亜目)アズダルコ科に分類される。
名称(学名)の由来は同名のアステカの神(ケツァルコアトル)から。
翼の差し渡しが5~10メートル(大型種Q・ノースロッピ種では推定12メートル)にも及ぶ大型の翼竜。ほぼセスナ機に匹敵する翼長である。頸部が長く発達するのが特徴で、翼と後ろ足で地面に立った時の頭頂高が最大で6メートル、キリンに匹敵する巨体の持ち主であった。但し骨密度の軽さと筋肉の量の少なさから体重は見かけほど重くは無く、成人男性よりやや重い程度(70~100キログラム程度)と推測されている。
槍のようにまっすぐ伸びる長い嘴を持ち、嘴には歯が全く生えて居ない。
生態については「ハゲコウのような腐肉食者だった」「地面を闊歩し、小動物を嘴で摘まみあげて捕食した」「浅瀬の魚や、砂浜の甲殻類を捕まえた」など様々に推測されている。
近縁種の化石はヨーロッパや中国、日本からも発見されている。
フィクションにおけるケツァルコアトルス
恐竜ファンタジー漫画、竜の国のユタでは内乱の際に秘密兵器として登場。巨大とは言え流石に人の乗れる竜とは思われていなかったらしいが、胴体部分にナノス(小人族)を括り付けてナフサを用いた爆弾を投擲する事により城を火の海にした。