O Ornitolestes era um dinossauro teropode com ossos ocos. Era um predador de duas pernas ágil e seu rabo longo lhe proporcionol grande manobrabilidade e equilíbrio para caçar. Sua cabeça era relativamente pequena e com dentes afiados, cônicos e um pouco de crista no topo do nariz. 
    Era pequeno o bastante para morar dentro das florestas densas onde alimentava-se de lagartos, ovos, pequenos mamíferos e carne putrefata. Poderia agarrar estes com suas mãos fortes que tinham 2 dedos longos e um pequeno. 
    O Ornitolestes que significa "pássaro ladrão" era um parente próximo do Coelophysis. Também era muito próximo relacionado à linha evolutiva que produziu os pássaros. Teve pulsos que permitiam comprimir suas mãos da mesma maneira perto de seu corpo como um pássaro segura suas asas. 
Um esqueleto de Ornitolestes parcial que incluiu o crânio e mandíbula foi descoberto em 1900 na Pedreira de Cabana de Osso na Formação de Morrison de Wyoming, E.U.A..