Deinonikss bija tievs, ātri kustīgs, veikls, divkājains, putniem līdzīgs dinozaurs. Tas tika uzcelts nogalināšanai.
Šim plēsējam bija saliekts, elastīgs kakls un liela galva ar asiem zobiem ļoti spēcīgos žokļos. Katram no trim pirkstiem uz katras rokas bija liels, ass, izliekts nags.
Viņa garajai astei gar mugurkaulu bija kaulu grēdas, kas deva viņam cietību, viņš arī izmantoja asti līdzsvaram un ātriem pagriezieniem. Deinoniksam bija salīdzinoši lielas smadzenes un lielas, asas acis.