Seems that there are various opinions as to what they looked like, from birds to human-like to birds with human faces.
It would seem that if they were of both genders it would be apparent in their facial features.
Some related sources:
(In the order that Sefaria brings them.)
The Ksav VeHakabolo says one was male and the other female, but he doesn't elaborate:
שנים כרובים. לא אמר שני, בעבור כי שני לשון השווי', כמו שני לוחות העדות, שני כבשים, שני השעירים, וכאן הוצרך לומר שנים כי חלוקים הם בענינם, זה זכר וזה נקבה, וחזר ואמר מבין שני הכרבים, ויעש שני כרבים, לרמוז על השויתם בזהב ובאחדות (רב"ח). עתי"ט נגעים פי"ד מ"ה:
It's unclear to me why he refers to the תי"ט נגעים פי"ד מ"ה as that seems to contradict his opinions. I.e. since the Torah repeated itself, they should be identical-looking.
I assume he means this section:
מצותן שיהיו שוות במראה ובקומה וכו'. פי' הר"ב דלכתוב רחמנא צפרים כו'. שתי דכתב רחמנא למה לי כו'. וקשיא לי דברפ"ו דיומא בשני שעירי יה"כ דתנן התם נמי כה"ג ופי' הר"ב דתלתא קראי כתיבי ואילו הכא הא ליכא אלא חד קרא ומיהו לא על הר"ב תלונותינו. דדבריו דהתם ודהכא. גמ' ערוך הן שם ביומא. ונ"ל דמדגלי לן רחמנא [ח] גבי שני שעירים דלכל הני בעינן שיהיו שוות. כי כתב גבי צפרים חד זימנא שתי. לאגמרינן שיהיו שוות. לא צריך לתלתא קראי. דנשמעיני' מהגלוי דגלי לן גבי שני שעירים דלכולן יהיו שוות:
The HaEmek Dover mentions the Gemora you bring, without mentioning that this was in the 2nd temple where there were no Cheruvim. Perplexing.
The Chizkuni says that they were bird-like. That would infer that there was no visible difference.
שנים כרבים דוגמא מין של עוף כדכתיב ביחזקאל את כרוב ממשח הסוכך, פירש עוף גדול בעל כנפים
The Malbim says that they were visibly different, but doesn't elaborate.
ועשית שנים כרובים. מבואר אצלי (באילת השחר כלל ס"ז) שיש הבדל בין שנים ובין שני, ששני מורה על השווי, ושנים מורה שאינם שוים, ומזה הוכיחו חז"ל שהיו בדמות זכר ונקבה והיו בלתי שוים.
Rabbeinu Bachya takes both approaches - first saying they were male & female as per the Gemora in Yuma, and then saying that possibly the only difference was that one had a younger-looking face and the other had older features.
והיה אפשר שהיו הכרובים האחד כצורת אדם גדול והשני כצורת ילד קטן כענין שראה יחזקאל פני האחד פני הכרוב ופני השני פני אדם, ודרשו רז"ל היינו כרוב היינו אדם אלא אפי רברבי ואפי זוטרי, ויהיה זה להעיד על אהבתו לישראל כאהבת האב לבנו שהיא אהבה חזקה
Rashbam says they were birds with human faces.
כרבים - עופות, כדכתיב: (יחזקאל כח) את כרוב ממשח הסוכך. עוף גדול בעל כנפים. וחכמים פירשו: פני תינוק.