Rinvenuta nel 1908 presso Willendorf, in Austria, lungo la riva sinistra del Danubio, questa piccola statua, di soli 11 centimetri di altezza, racchiude in maniera esemplare tutte le principali caratteristiche delle Veneri preistoriche: dimensioni esagerate e rappresentazione dettagliata delle parti del corpo legate alla fecondità e alla procreazione, contrapposte alla minimizzazione delle restanti parti, che appaiono appena accennate, e all’assenza dei lineamenti del volto. Elementi che si ritrovano, con poche varianti, negli esemplari di tutta Europa. 

La testa sferica della Venere di Willendorf è ricoperta, fino a metà del volto, da tante piccole bugnature (cioè sporgenze), in contrasto con la levigatezza del resto del corpo. Si tratta di un modo di rendere la pesante capigliatura, costituita da capelli ricci e folti, o forse di rappresentare un copricapo di conchiglie, simile a quelli ritrovati su alcuni reperti umani paleolitici. 
Le braccia sono appena accennate e le piccole mani si appoggiano sul seno. Le forme abbondanti e l'accumulo di adipe nella zona del bacino, del ventre, delle cosce e delle ginocchia conferiscono un particolare realismo in contrasto con l'astrazione complessiva dell'opera. Le gambe sono prive di piedi e, all'estremità, finiscono a punta, forse in modo da poter conficcare la statuetta nel terreno o su di un supporto.