Der adulte Melolontha melolontha ist ein großer Käfer mit einer Körperlänge von 20 bis 34 mm und einer robusten, konvexen Körperform. Der Kopf ist dunkel bis schwarz gefärbt, ebenso wie das glänzend schwarze Pronotum (Halsschild), das mit kurzen, dicht stehenden Haaren bedeckt ist. Die Flügeldecken (Elytren) sind rotbraun bis mattbraun gefärbt und weisen eine gerippte Struktur auf. Dorsal erscheint das Abdomen schwärzlich, während die Ventralseite eine feine, kurze Behaarung zeigt, die an den Thoraxseiten dichter ausgeprägt ist.1 Ein entscheidendes Bestimmungsmerkmal ist das Pygidium (das verlängerte Hinterleibsende), das bei M. melolontha schlank und langgestreckt ist, wodurch er sich vom Waldmaikäfer (Melolontha hippocastani) unterscheidet, dessen Pygidium kürzer und knopfförmig endet. Die Beine sind rötlich gefärbt und als Laufbeine ausgebildet. Ein deutlicher Sexualdimorphismus zeigt sich an den fächerartigen Antennen: Männchen besitzen sieben terminale Lamellen zur Pheromonderkennung, während Weibchen nur sechs aufweisen. Die Larven, bekannt als Engerlinge, zeigen die für Blatthornkäfer typische C-förmige Körperhaltung mit einem weichen, cremeweißen Körper und einer harten, braunen Kopfkapsel mit kräftigen Mandibeln. Sie verfügen über drei Paar gut entwickelte, gelbliche und behaarte Thoraxbeine, jedoch keine Bauchfüße. Zur taxonomischen Unterscheidung dient das Raster (Analplatte) der Larven, das zwei Reihen kurzer Dornen in einer charakteristischen V-Anordnung aufweist. Reife Larven im dritten Stadium erreichen eine Länge von 40 bis 46 mm. Die Puppen sind 25 bis 35 mm groß und verfärben sich während der Entwicklung von weißlich zu rotbraun. Die Eier sind perlweiß, oval bis kugelförmig und messen etwa 2 bis 3 mm im Durchmesser.1
