Велосирапторът е ходел на два крака и е можел да тича много бързо. Този месояден динозавър е имал около 80 много остри и изкривени зъби, някои от които са били с дължина 2.5 см. Гърбът му е бил във формата на буквата S, предните му крайници - с по три пръста с нокти, а задните - с по четири пръста с нокти. Главата на Велосираптора била около 18 см дълга. Велосирапторът е можел да тича със скорост до 60 км/час.
Дължината на Велосираптора била около 1.5 до 2 метра, а височината - 1 метър. Тежал е около 7-15 кг. Имал е плътна опашка, която е служела за равновесие и му е позволявала лесно да маневрира. Мозъкът на Велосираптора е бил относително голям за размерите на тялото му, затова се счита че те са били едни от най-умните динозаври.