Das Troodon war mit 1,80 Metern Länge und 46 Kilogramm Gewicht der größte Vertreter der Troodontidae. Es zählt zu den Fleisch fressenden Coulurosauriern, lief auf zwei Beinen und gilt als das intelligenteste Tier seiner Zeit. Sowohl in Nordamerika als auch in Asien wurden Überreste dieses Dinosauriers gefunden.

Der Schädel des Troodons wies große Ähnlichkeit mit dem eines Vogels auf, was für die nahe Verwandtschaft zwischen diesem Zweig der Dinosaurier und der Vögel spricht.

Troodon hatte große Augen, möglicherweise einen guten Hörsinn und in seinen langen, schmalen Kiefern saßen vier Arten von Zähnen. Lange Hinterbeine und ein steifer Schwanz zeugen von Schnelligkeit und Beweglichkeit. An seinen Füßen trug Troodon je eine große, scharfe Sichelkralle, die jedoch etwas kleiner war als bei den Dromaeosauriern (wie z.B. bei Velociraptor oder Deinonychus). Dies verleitete einige Wissenschaftler zu der Annahme, dass es seine Kralle eher zur Verteidigung als zum Angriff verwendet haben könnte. Wenn Troodon rannte, bog es den zweiten Zeh mit der Sichelkrall nacht oben und lief auf den übrigen drei Zehen.

Seine Entdeckungsgeschichte geht auf den Fund eines einzelnen Zahns durch Ferdinand v. Hayden im Jahr 1855 zurück, der von dem Paläontologen Leidy wissenschaftlich beschrieben wurde.

Seine relativ langen Arme endeten in drei recht beweglichen Fingern. Über die Haltung der Arme gibt es unterschiedliche Theorien: Die Mehrheit der Wissenschaftler nimmt an, Troodon habe seine Arme beim Laufen nach vorne gestreckt, wie die meisten zweibeinige laufenden Dinosaurier dies taten und wie es die meisten Abbildungen zeigen. Eine andere Gruppe von Paläontologen vermutet jedoch (vielleicht aufgrund der großen Ähnlichkeit zu den Vögeln), dass es seine Arme am Körper faltete wie einen Flügel, so dass die Hände nach hinten gestreckt am Körper lagen. Da die drei Finger der Hand jedoch ideal zum Greifen von Beute erscheinen, ist letztere Annahme weniger wahrscheinlich.

Der Name "Troodon" (= verletzender Zahn) geht auf den Fund einige Zähne aus dem Jahr 1855 durch Ferdinand von Hayden zurück. Joseph Leidy beschrieb im darauf folgenden Jahr diese Zähne und verlieh ihm diesen Namen, da sie zu dieser Zeit das einzige Indiz dafür waren, dass dieser kleine Raubsaurier existiert hat. Lange Zeit blieben diese Zähne auch die einzigen Überreste, die von Troodon gefunden wurden, bis der amerikanische Paläontologe John R. Horner 1983 im Ödland am Stadtrand von Drumheller (Kanada) ein kleines Kieferfragment fand. Sein begleitender Kollege Phil Currie ordnete es augenblicklich Troodon zu. Da es noch zum großen Teil im Fels eingebettet war, konnte es nicht sofort geborgen werden. Durch massive Regenfälle in der darauffolgenden Woche ging das Kieferfragment wieder verloren.

Zwei Jahre später kam Horner erneut nach Drumheller und fand unglaublicherweise das Kieferfragment zum zweiten Mal. Diesesmal wurde es aus dem umgebenden Fels befreit und analysiert. Currie stellte fest, dass Troodon im Kiefer vier grundsätzlich verschiedene Typen von Zähnen besaß, die zuvor vier verschiedenen Dinosauriern zugeschrieben worden waren.

1986 entdeckte der chinesische Fossilienpräparator Tang Zhilu die etwa Avocado-große Hirnschale eines Troodons, die dreimal größer war als die sämtlicher anderer bekannter Dinosaurier.

Horner, der schon das Kieferfragment bei Drumheller gefunden hatte, entdeckte einige Jahre später in Montana (USA) auch Gelege dieses Dinosauriers, was Aufschluss über Brutpflege und Aufzucht der Jungen gab. (s. Die Brutpflege des Troodon)