Ornithomimus var omkring 3,5 meter (11,5 fod) lang, og selvom det var en theropod dinosaur, var det sandsynligvis altædende. Dens navn betyder “fuglemimit”, og som de fleste andre medlemmer af dens undergruppe (Ornithomimidae) var den tandløs og havde næblignende kæber. Den lille tyndbenede kranium havde et stort hjernehulrum. Dens tre fingre var usædvanlige blandt dinosaurer, idet de alle var omtrent samme længde. Ornithomimus ben var meget lange, især dens fodben (metatarsaler). Benene og fødderne sammen med dens tandløse næb og lange hals giver en overfladisk lighed med den levende struds (Struthio camelus). Dinosaurens fjerdragtmønster lignede også struds, hvilket antyder, at dens fjer regulerede dens temperatur. Et beslægtet ornithomimid er så strudslignende, at dets navn betyder “struds-efterligning” (se Struthiomimus). Ornithomimidae inkluderer også små former som f.eks Pelecanimimus, større som f. eks Garudimimus og Harpymimusog kæmpen deinocheirus, kun kendt fra en 2,5 meter (8.2-fod) skulderbælte og forben fra det sene kridt i Mongoliet.