Lo studio del paleontologo John Ostrom sul Deinonychus alla fine degli anni '60 ha iniziato il dibattito sul fatto che i dinosauri fossero a sangue caldo. Ora è accettato che tutti o la maggior parte dei piccoli teropodi avevano piume la cui funzione era la regolazione della temperatura. Ostrom notò il corpo piccolo, elegante, orizzontale, la postura e gli artigli allargati sui piedi, che suggerivano che l'animale era un predatore attivo e agile. Prima di questo, l'idea popolare dei dinosauri era stata quella di giganti rettiliani.
Deinonychus significa "artiglio terribile". Questo si riferisce al grande osso dell'artiglio a forma di falce sul secondo dito del piede posteriore. In vita, una guaina cornea sopra questo osso ne estendeva la lunghezza. Ostrom ha ricostruito l'artiglio come lungo oltre 120 millimetri (4.7 in).
Il nome della specie antirrhopus significa "contrappeso". Questo si riferisce all'idea di Ostrom che la coda bilanciasse la parte anteriore del corpo. Come in altri dromaeosauri, le vertebre della coda hanno tendini ossificati (ossei) e processi ossei molto lunghi. Queste caratteristiche sembravano rendere la coda un contrappeso rigido. Un fossile del Velociraptor, strettamente correlato, ha uno scheletro della coda collegato che è curvato da un lato all'altro in una lunga forma a S. Questo suggerisce che, in vita, la coda poteva oscillare ai lati con una certa flessibilità.