Sesar RMKS memiliki panjang lebih dari 300 kilometer dan diperkirakan sudah terbentuk sejak lima juta tahun yang lalu.
Sesar RMKS memiliki beberapa karakteristik, di antaranya: Mengarah barat-timur, Lebar sekitar 15-40 kilometer, Termasuk sesar normal, Mekanismenya berupa sesar geser dengan arah slip mengiri atau sinistral strike slip.[3]
Gempa bumi
Sesar RMKS pernah memicu gempa merusak di beberapa daerah, seperti: Rembang-Tuban (1836), Pati (1890), Sedayu (1902), Lamongan (1939), Gresik (1950), Sumenep (2018).[4]
Menurut data dari USGS, salah satu gempa terkuat yang pernah terjadi pada patahan RMKS diketahui terjadi pada 19 Juni 1950, di wilayah Kabupaten Tuban, dan Kabupaten Bojonegoro dengan kekuatan 6.6 Mw pada kedalaman 45km (28mi) dengan perkiraan MMI VII–VIII di Kota Gresik, dan MMI VII–VI di Kota Surabaya.[5]