Il Vespertilio mustacchino è la più piccola specie del genere Myotis e mostra notevole convergenza morfologica con il Vespertilio di Brandt. L'avambraccio varia tra 32 e 39 mm ed il peso tra 5 e 7 g.
Il bordo esterno dell'orecchio presenta una smarginatura netta e 4-5 pieghe trasversali. Il trago è lungo e appuntito e supera in lunghezza l'apice della smarginatura. Il piede è piccolo, accompagnato da uno sperone più corto della metà dell'uropatagio. Quest'ultimo si presenta villoso sulla faccia dorsale, da metà della lunghezza della tibia fino alla metà della coda.
I peli del dorso presentano diverse sfumature cromatiche da bruno scuro a grigio-bruno scuro, più chiaro sull'apice. Il ventre ha colorazione variabile sui toni del grigio. I giovani sono tendenzialmente più scuri degli adulti. I sessi sono morfologicamente simili.