El terremoto tuvo una magnitud de 7,5 en la escala de Richter (revisada por el USGS a 7,3) y provocó un desprendimiento de 80 millones de toneladas, que formó una presa de desprendimiento en el río Madison. El terremoto fue el más potente que ha afectado al estado de Montana en tiempos históricos. El desprendimiento bajó por el flanco norte de Sheep Mountain, a una velocidad estimada de 100 millas por hora (160 km/h), matando a 28 personas que estaban acampadas en las orillas del lago Hebgen y aguas abajo en el río Madison. Río arriba, la falla causada por el terremoto obligó a las aguas del lago Hebgen a desplazarse violentamente. Un seiche, un efecto de olas creado por el viento, la presión atmosférica o la actividad sísmica sobre el agua, alcanzó la cresta de la presa de Hebgen, provocando grietas y erosión.
El terremoto creó escarpas de falla de hasta 6,1 m de altura en la zona cercana al lago Hebgen y el propio fondo del lago descendió la misma distancia. En la zona cercana al lago Hebgen, 130 km2 se hundieron más de 3,0 m (10 pies). Varios géiseres en las secciones del noroeste en el Parque Nacional de Yellowstone entraron en erupción y numerosas fuentes termales se enturbiaron temporalmente.
En las inmediaciones del terremoto y el desprendimiento de tierra resultante, unas pocas docenas de cabañas y casas fueron destruidas. Los daños generales en los edificios y las carreteras fueron menores y el coste de los daños se estimó en 11 millones de dólares en 1959. Las réplicas de hasta 6,5 grados en la escala de magnitud de Richter continuaron durante varios meses. En su momento, el terremoto fue el segundo más grande ocurrido en el territorio continental de los Estados Unidos durante el siglo XX.