Liana robusta. Ramos glabros a pubérulos, levemente estriados, lenticelados, com pares de acúleos uncinados (3 mm compr.).
Folhas 9-11 folioladas. Pecíolo 1,6-2,5 cm compr., adpresso-piloso. Raque 4,5-7 cm compr., semelhante ao pecíolo. Peciólulo 2-3 mm compr. Folíolos 2,4-5,5 x 0,8-2,5 cm, subopostos a alternos, elípticos, glabros em ambas as faces (exceto na nervura central), ápice obtuso, base obtusa a arredondada, nervação craspedódroma, não proeminente.
Inflorescência paniculada. Flores brancas, 8 mm compr. Pedicelo 1,8 mm compr. Bractéolas 0,8 mm diâmetro, orbiculares. Cálice 3 mm compr., 5 lobado, externamente adpresso-piloso. Vexilo 7,5 x 6 mm, orbicular, emarginado, mácula vinácea no centro, glabro. Asas 7 x 2,8 mm, glabras. Carena 6 x 3 mm, glabra. Filete 7,5 mm compr., encurvado, glabro. Anteras orbiculares. Estilete 1,5 mm compr., glabro. Estigma punctiforme. Ovário 2 mm compr., densamente seríceo, estipitado (2 mm compr.).
Frutos não vistos.
Machaerium vellosianum é uma espécie pouco coletada por pesquisadores. No estado de São Paulo ainda não havia registros da sua ocorrência. Suas flores brancas, com mácula vinácea no centro do vexilo, possibilitam o reconhecimento dessa espécie.
Na área de estudo pode ser confundida com M. declinatum, como já comentado anteriormente.
Floração / Frutificação da espécie na área de estudo: janeiro / não vista.
Fitofisionomia onde a espécie foi encontrada: Floresta de Restinga.
Frequência da espécie em relação ao local de coleta: pouco freqüente.
Distribuição: Brasil: São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais.
Fonte: SILVA, E. D. da. Leguminosae na Floresta Ombrófila Densa do Parque Estadual da Serra do Mar, Núcleos Picinguaba e Santa Virgínia, São Paulo, Brasil: taxonomia e similaridade entre diferentes cotas altitudinais. 368f. Tese (Doutorado em Biologia vegetal). Universidade Estadual de Campinas. Campinas-SP, 2010.