Matching Models i London beskriver sig själv som "en internationell tillfällig byrå för vackra och begåvade människor".
Den annonserade för en personlig assistent med "ett klassiskt utseende, brunt långt hår med b-c kopp".
Kommissionen för jämställdhet och mänskliga rättigheter (EHRC) kallade den "påförande, olaglig och förnedrande för kvinnor".
Rebecca Hilsenrath, chef för EHRC, sade att det skulle skriva till Matching Models "be dem att klargöra sin anställning praxis omedelbart".
Under tiden, kvinnors jämställdhetskampanjer sade att dess annonser var "straight out of the 70-talet".
Sam Smethers, verkställande direktör för Fawcettsällskapet, sade: " Det är extraordinärt att de intar denna hållning och nästan säkert faller offer för jämställdhetslagstiftningen.
"Om vi någonsin undrar varför kampen för jämställdhet inte har vunnits, är detta en läglig påminnelse."
Myndighetens grundare Nathalie Jansen sa: "Våra kunder är viktiga för oss - och utseendet är viktigt."
En annan jobbannons på byråns hemsida ber en "sexig kvinnlig förare" att köra en Porsche Cayenne två dagar i veckan för mellan £ 40.000 och £ 50.000-per år för en Knightsbridge-baserad affärsman och polo lagägare.
Arbetsjurist James Lynas, partner på Winckworth Sherwood, sade att annonsen var "tydligt olaglig", lägga till vem som helst kan klaga till jämställdhets- och människorättskommissionen, som har befogenheter att ingripa.
Han sade att en arbetsdomstol kunde finna användningen av fraser som "vacker och attraktiv" var verkligen kod för "unga", och i själva verket diskriminerande mot äldre kvinnor.
Han tillade: " En manlig förare som verkligen ville ha jobbet kunde lämna in en ansökan och stämma för könsdiskriminering om han avvisades. Ersättningen för sådana fordringar är obegränsad. "
I ett uttalande på myndighetens webbplats heter det: " Det är nästan politiskt inkorrekt att begära att någon ska arbeta åt dig som både är attraktiv och professionellt utrustad med rätt kompetens.
"Men vårt företag förstår vikten av att ha rätt personer som representerar ditt företag, för när allt kommer omkring, första intryck räknas."
Men Hilsenrath sade: "Monteringsmodeller har rätt i en sak; första intrycket räknas, men det viktiga handlar inte om din hårfärg.
"Om de vill behålla sitt rykte, bör de agera som ett företag i 2000-talet och överlämna denna typ av sexism till historieböckerna."
Enligt 2010 års jämställdhetslag är det olagligt att säga, eller antyda, att du kommer att diskriminera någon - inklusive att du inte kan ta hand om funktionshindrade arbetstagare.
Arbetsgivare får inte heller ifrågasätta en sökandes ålder, sexuella läggning, civilstånd, antal barn eller planer på att skaffa barn, funktionshinder, ras eller religion.
När det gäller att ange klädstorlekar måste arbetsgivaren kunna visa att det är väsentligt för arbetets art eller sammanhang.
Jansen, som talade om den personliga assistentannonsen, sade: " Den klient som vill ha den specifika muggstorleken är en äldre gentleman - han har en särskild klädsel som han har designat med Christian Dior. Han vill ha en "Jackie O"-koll. Och han vill ha en dam med en mindre kopp storlek att passa in i outfit."
"Jag hade nyligen en indisk affärsman som intervjuade 60 kvinnor från min firma. Han ville ha en blond, blåögd, grekisk kvinna. Han anlitade sex av dem för att arbeta på sitt plan."
Matchande modeller klienter inkluderar MTV, Louis Vuitton, Coca-Cola, Renualt Formel 1 laget och Harrods.
Jansen sade att hon hade anställt 5 000 personer över hela världen och påpekade att MTV ville ha modeller med tatueringar och piercingar.
En rekryteringsbyrå har kritiserats för reklamjobb endast för "attraktiva kvinnor", samt för att ange bh-storlek.