Длина тела его была максимум 83 см, а масса тела менее 1 кг. Из этого следует, что этот динозавр был самым небольшим представителем середины мезозоя. Главной особенностью при исследовании явилось наличие на контурных перьях ассиметричных бороздок. Также у микрораптора имелся длиннющий хвост, который, вероятнее всего, участвовал в сохранении равновесия при парении. Микрораптор отличается от Троодоновидных только наличием ряда зубов, в совокупы напоминающих небольшую пилу. Вначале, из-за малых различий при систематизации его желали поместить в это семейство.

Фронтальные и задние конечности микрораптора были снабжены крыльями. Китайские исследователи считали, что микрораптор обитал в густых лесах, вследствие чего полностью мог жить на деревьях. По воззрению многих палеонтологов, микрорапторы воспользовались крыльями для парения воздушном потоке после прыжка с дерева. Лицезрев жертву, этот маленький пернатый ящер срывался вниз и нападал. Но, с земли он не мог взлететь, потому что его крылья ещё не были довольно совершенными для этого. Может бывальщина, он мог разгоняться и на короткий срок взмывать над землёй, но это её не полёт. Для достаточного размаха крыльев у микрораптора очень высочайшее положение плечевого сустава, которое не даёт ему летать.