『芸藩通志』には「牛首城 同村(佐々部村)にあり、佐々部氏、初め面山に居り、後此れに移る。若狭は、家人信木に殺さる、今信木といふ地に墓あり、」とする。
佐々部氏ははじめ高橋氏に従っていたが、享禄2年(1529年)に高橋氏が滅亡すると内部分裂して毛利氏と宍戸氏に従い、後に毛利氏に従って萩に移っていった。
牛首城は生田川が大きく蛇行して流れる地点、南へ張り出した丘陵に築かれている。現在は主郭が龍之尾権現社の境内となっており整備されている。
主郭は山頂曲輪Iで、龍之尾権現社が鎮座する北端の高台は櫓台として張り出している。南下には「御屋敷跡」と呼ばれる曲輪IIがあり、低い段差で南北二段になる。東側の土塁は高く分厚い土塁で、主郭の東側と繋がり通路を兼ねていたと考えられる。土塁の内側や主郭切岸、曲輪II南面などに石積が点在して露出している。
この城の最大の特徴は生田川沿いに設けられた竪堀群にある。西端の畝状竪堀群1の部分は川に非常に近く土塁のコブが連続して並ぶが短い。畝状竪堀群2の部分はコブの高まりが点在したり一部横堀状になるなど、畝状竪堀群とは呼び難い形状である。畝状竪堀群3は西側に石混じりの畝状竪堀群があり下方に石塁を設けている。南端の石塁はそのまま東へ伸びて平段Aを囲い込むようになっている。川沿い周辺は耕地開発されていたようで、一部の石塁を含めてどこまでが城の遺構なのか判断は難しいが、水運を利用した施設があったことも考えられる。
主郭から北側の尾根は後世の改変が激しく、どのような地形であったのか復元するのが難しいが、堀6、堀7、竪堀群8など城の遺構らしきのものは点在する。
虎口ははっきりしない。現在の参道は北側から櫓台下の小空間に登って土塁を超えて曲輪Iに直接入っているが、城道ではないだろう。西から曲輪IIに登ってきている山道もあるが、曲輪IIの東山腹に犬走があり、竪堀4を超えて犬走から曲輪II東側土塁南端付近に入るルートも想定できる。
県道322号線沿いに道標がある。旧道側に五十貫分集会所があり付近に駐車可能。西側の個人宅の脇に山に参道入口がある。
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