Czaszkę istiodaktyl miał względnie krótką i szeroką w porównaniu do większości innych pterozaurów. Miała ona krótki, niski pysk na wprost nozdrzy. Większość czaszki zajmował bardzo duży otwór nosowo-przedoczodołowy, w którym łączyły się otwór nosowy zewnętrzny i okno przedoczodołowe. Co niezwykłe, otwór rozciągał się za staw żuchwowy pierwotny i tył żuchwy. Smukły oczodół zajmował pozycję półleżącą, na przedzie pokryty guzowatością. Tylna część czaszki była względnie długa, sklepienie czaszki nosiło niski grzebień na przedzie. Spojenie żuchwy było skrócone, żuchwa najgłębsza była w miejscu rozejścia się ramion. Kość szczękowa, bardzo smukła, mierzyła 6-7 mm grubości. Koniec dzioba był zaokrąglony, tępy, ciężkiej budowy.
thumb|left|Fragmenty czaszki okazu NHMUK R3877 i rekonstrukcja czaszki autorstwa Wittona z 2012 48 równej wielkości trójkątnych, spłaszczonych bocznie zębów tworzyło półokrąg. Zęby przyrównywano do płatków kwiatu bądź lancetu. Cechowały się one ostro zakończoną koroną i trójkątnym korzeniem, krótszym od korony. Korony nie wydają się jednak ostre, większość z nich kończy się tępo, bądź są starte od zużycia. Ich brzegi nie wykazują ząbkowania, mają jednak słabo zaznaczone kile. Szczęka liczyła 24 zęby, ograniczone do części naprzeciw nozdrza. Żuchwa również miała ich 24, wszystkie w okolicy spojenia.