Длина тела его была 1,8 метра, высота 60 см и масса около 20 кг. Продолговатый череп, длина которого 25 см, выгнут ввысь. Обе челюсти имели загнутые вспять, расположенные через промежутки, острые зубы в количестве 26-28 штук – данный признак помогает при захвате и удержании добычи.
У велоцираптора было по четыре пальца на задних конечностях, из их только три участвовали в ходьбе, а оставшийся был небольшим рудиментом. Но во время ходьбы велоцираптор использовал всего только два пальца: 3-ий и 4-ый. 2-ой палец заканчивался огромным изогнутым когтем, время от времени достигающим длины 6,7 см (по внешнему краю). С помощью этого когтя это животное наносило на охоте смертельные удары своим жертвам.
На фронтальных конечностях велоцираптора было три пальца. Из их самый маленький 1-ый палец а 2-ой – самый длиннющий.

Позвонки на хвосте имели костяные выросты, вследствие чего он не обладал неплохой гибкостью. Но благодаря этому. Велоцираптор стабильно вёл себя при резкой смене направления во время бега.