Velociraptor war 1,5 bis 2 Meter lang, ungefähr einen Meter hoch und wog zwischen 7 und 15 Kilogramm. Er fraß Fleisch, lief auf zwei Beinen und konnte über eine kurze Entfernung möglicherweise eine Geschwindigkeit von 60 Kilometern pro Stunde erreichen. An den Händen, die aus drei Fingern bestanden, saßen Krallen. Sein Schwanz war steif und diente dazu, beim Laufen oder während eines Angriffs das Gleichgewicht zu halten und ihm schnelle Wendemanöver zu ermöglichen.

In seiner langen, flachen Schnauze saßen 80 sehr scharfe, gebogene Zähne, von denen einige über 2,5 Zentimeter lang waren. Sein 18 Zentimeter langer Kopf saß auf einem s-förmigen Hals. Das Gehirn des Velociraptors war im Vergleich zu seinem Körper recht groß, so dass er als einer der intelligentesten und somit auch gefährlichsten Dinosaurier gilt.

Seine Beine waren lang und schlank und besaßen am Fuß vier Zehen mit Krallen. Der mittlere Zeh hatte eine 9 Zentimeter lange, sichelförmige Kralle, von der lange Zeit angenommen wurde, dass sie bei der Jagd oder einem anderen Kampf todbringend eingesetzt wurde. Im Jahr 2005 konnte in einem Experiment jedoch nachgewiesen werden, dass die Kralle nicht zum Aufschlitzen der Beute taugte. Sie drang beim Zuschlagen lediglich 4 Zentimeter in die Haut ein und hinterließ kleine runde Stiche. Daher wird angenommen, dass die Kralle in erster Linie dem Festhalten an der Beute diente, während Velociraptor diese mit seinen scharfen Zähnen attackierte. (vgl. Nachricht vom Okt. 2005)

Eine Studie zum Sehvermögen der Urzeitechsen im Jahr 2011 gab Hinweise darauf, dass Velociraptor vermutlich im Dunkeln auf Beutezug ging. Dafür sprach die Länge der Augenhöhle und die Größe des knöchernen Augenrings (vgl. Nachricht vom April 2011).

Velociraptor lebte während der Kreidezeit (Campan), von vor 85 bis vor 80 Millionen Jahren in heißen, trockenen, verlassen wirkenden Gebieten, in denen es nur wenige Wasserstellen gab. Vermutlich jagte er in Rudeln und konnte so auch sehr viel größere Dinosaurier erbeuten. Zeitgenossen dieses Räubers waren: Protoceratops, Gallimimus, Oviraptor, Edmontosaurus, Maiasaura und Saurolophus.

1971 wurde ein Velociraptor-Skelett zusammen mit einem Protoceratops-Skelett gefunden. Anscheinend waren die beiden Tiere zusammen verendet. Velociraptor hatte Protoceratops mit seinen Krallen attackiert, während er ihn an seinem Nackenschild festhielt. Protoceratops war es dagegen scheinbar gelungen, mit seinem Hornschnabel den Brustkasten des Velociraptors zu durchlöchern. Dieser Aufsehen erregende Fund gab einen guten Einblick in die Jagdmethoden des intelligenten Räubers.

Zum ersten Mal wurde Velociraptor 1924 von dem Paläontologen H. F. Osborn nach einem Fund in der Mongolei beschrieben. Inzwischen wurden in der Mongolei, in China und in Russland mehrere Velociraptor-Skelette entdeckt. Bislang ist nur die Art Velociraptor mongoliensis bekannt.

Im September 2007 entdeckte ein Forscherteam um A. Turner an einem Unterarmknochen des Velociraptors mehere Einkerbungen, die wie die Ansatzflächen von Federkielen bei Vögeln aussahen. Dies gilt als Beleg dafür, dass Velociraptor ein Federkleid mit Schwungfedern trug. Fliegen konnte er aufgrund seiner im Vergleich zu heutigen Vögeln recht kurzen Arme und seines Gewichts wahrscheinlich aber nicht. (vgl. Nachricht vom Sept. 2007)