Ornitholestes era un piccolo e agile carnivoro. Uno scheletro quasi completo, rinvenuto nel 1900 nel Wyoming, mostra che era lungo due metri. Dal 1900 si è rinvenuto solo un altro resto fossile di Ornitholestes, una mano incompleta. Gambe e braccia erano lunghe e sottili. L'Ornitholestes aveva piccoli denti ed estremità anteriori piuttosto deboli. Era evidentemente un veloce corridore ed è possibile che si cibasse di piccoli animali, come lucertole e rane, e dei primi mammiferi che vissero in quel periodo. Ornitholestes è assai simile a Coelurus.

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