Хотя он был далеко не самый большой динозавр из мелового периода, Дейноних был особенно ужасен из-за его скорости, возможности охотиться стаями (об этой поведенческой черте спорят некоторые палеонтологи), и огромных, серповидных когтей на задних лапах, которые он использовал для умерщвления добычи, кроме больших травоядных. Мы можем поблагодарить палеонтолога Джона Острома, который обнаружил первый экземпляр, за многое из того, что в настоящее время нам известно о Дейнонихе. Как и у других хищных динозавров, фактическое изображение Дейнониха является предметом дискуссий: сегодня он часто изображается с примитивными перьями, хотя его кожа может быть более похожа на кожу рептилии
Это был очень активный хищник, что заметно даже по строению его конечностей. Животное прекрасно балансировало на двух ногах благодаря длинному, жесткому как палка хвосту. На задних лапах ящера было по два пальца, а третий представлял из себя огромный и страшный втягивающийся коготь. Именно этот коготь и был главным оружием во время охоты. Полагают, что дейноних, стоя на одной лапе, рвал добычу когтем другой задней лапы, удерживая при этом равновесие при помощи хвоста. Его мозг был достаточно большим для того, чтобы обеспечить необходимую координацию движений. Большой коготь на лапе втягивался, а палец поднимался, когда животное ходило и бегало. Передние конечности были также очень большими. На каждой располагалось по три длинных, снабженных когтем пальца, используемых для удержания вырывающейся из лап добычи, пока хищник разрывал ее тело когтями задней ноги.
Напоминающий птицу облик дейнониха заставил некоторых палеонтологов предположить, что он мог быть покрыт перьями. Перьевой покров мог предохранять ящера от охлаждения и избыточного перегрева на солнце, то есть способствовал бы сохранению постоянной температуры тела, что необходимо при таком активном образе жизни. Скелет дейнониха очень похож на птичий, особенно тем, что голова, видимо, находилась под тупым углом к шее. Точная конструкция таза не известна: он мог быть трех- или четырехлучевым. Когти на передних лапах были похожи на когти птиц, что позволяет предположить близость предков дейнониха и предков птиц. Деиноних имел такие же размеры, свирепость и силу, как современный леопард. Он был как бы аналогом саблезубого тигра (правильнее — "сабленогим") в раннемеловых лесах и охотился стаями на более крупных животных, чем он сам.
При раскопках в штате Монтана (США) в 1963 — 1964 гг. ученые обнаружили останки четырех окаменевших динозавров: трех дейнонихов и одного тенонтозавра. Вероятнее всего, три хищника вместе напали на травоядного ящера. Один дейноних не смог бы справиться с таким гигантом. Завязалась ужасная борьба, кровь лилась ручьем, душераздирающий рев сотрясал окрестности, но в самый разгар битвы произошло стихийное бедствие, возможно, землетрясение, жертвами которого оказались все четыре динозавра. Скелеты дейнонихов, обнаруженные в штате Монтана, экспонируются в Музее естественной истории в Нью-Йорке и в музее Йельского университета в Нью-Хевене (штат Коннектикут).
Зубы дейнониха часто находят среди останков Tenontosaurus, на которого тот, по всей видимости, и охотился. Размер когтя на втором пальце ног сильно варьирует, Остром предположил, что это является признаком пола или возраста. Отношение длин плюсны и большой берцовой кости, считающееся зависящим от скорости движения двуногих животных, у дейнониха составляет 0,48 против 0,68 у Struthiomimus и 0,95 у страуса, то есть он передвигался медленнее них. Предполагается, что строение ноги дейнониха являет собой баланс между скоростью и эффективностью удара когтями. По образу жизни дейноних больше напоминал не волка, а леопарда — он мог лазать по деревьям. Вероятно, ящер был оперен и передние лапы не только напоминали крылья птицы по строению, но и несли крупные перья (не для полета, а для демонстративного поведения). Знаменитый коготь на задней лапе не мог разорвать шкуру жертвы (он бы сломался), а лишь прокалывал её.