E'È distinto dal resto del corpo, di cui costituisce la regione anteriore, ed è protetto superiormente da uno spesso cappuccio corneo, che occlude l'apertura quando l'animale si ritrae nella conchiglia per difesa. E'È provvisto lateralmente di due occhi voluminosi, strutturalmente piuttosto primitivi, privi di lente e cristallino e comunicanti con l'esterno (a differenza che nei cefalopodi più evoluti): funzionano come una ''[[camera oscura]]'' e non sono in grado di fornire immagini dettagliate, pur essendo sensibili alle variazioni della luce e in grado di percepire le masse in movimento e le sagome. Il capo presenta inoltre una bocca munita di mascelle mineralizzate (di [[calcite]]) a "becco di pappagallo", che si rinvengono spesso fossilizzate (''rincoliti''). Internamente all'apertura buccale, nella ''faringe'' è presente la ''radula'', un organo con funzione masticatoria simile ad una raspa, con diverse serie di denti (l'attuale ''Nautilus'' possiede una radula con 13 elementi), a composizione [[chitina|chitino]]-[[fosfato|fosfatica]]. Quest'ultimo elemento è significativo dal punto di vista tassonomico per le forme attuali di cefalopodi, ma è poco utilizzabile per la sistematica paleontologica in quanto meno facilmente conservato allo stato fossile e difficile da collegare alle forme di provenienza.
In nautiloidi estinti, appartenenti all'ordine ''Orthocerida'' del Siluriano della Polonia è riportata la presenza di ''aptychopsis'', placche calcaree simili a due valve, congiunte lungo una linea di sutura marginale , del tutto analoghe a strutture (''aptici'') sviluppate dalle [[Ammonoidea|ammoniti]] nel Paleozoico superiore e nel Mesozoico (Turek, 1978). Come per le ammoniti, gli "''aptici''" dei nautiloidi sono interpretati come opercoli (in questo caso sembra l’interpretazione più probabile rispetto a quella delle strutture nutritive). Oltre ai due elementi a valva, in queste forme è visibile una terza placca in posizione dorsale, che è stata interpretata invece (Dzik, 1981) come mascella superiore dell’animale.
