Das Verhältnis von Gesichts- zum Gehirnschädel bei Homo habilis zeigt eine deutliche Entwicklung im Vergleich zu früheren Hominiden. Homo habilis hatte ein relativ größeres Gehirn und einen kleineren Gesichtsschädel als seine Vorgänger. Das Gehirnvolumen von Homo habilis lag zwischen 510 und 600 Kubikzentimetern, was eine signifikante Zunahme im Vergleich zu Australopithecus darstellt. Der Gesichtsschädel war weniger prognathisch (vorstehend) und flacher, was auf eine fortschreitende Anpassung an eine veränderte Lebensweise und möglicherweise eine komplexere soziale Struktur hinweist.