Der erste Vertreter der Ornithomimosauria, der entdeckt wurde, war Ornithomimus, der 1890 von Othniel Charles Marsh beschrieben wurde.
Die urtümlicheren Gattungen der Ornithomimosauria besaßen noch Zähne: Pelecanimimus, der basalste Vertreter, trug rund 220 kleine Zähne im Oberkiefer (am Prämaxillare und Maxillare) und Unterkiefer.
Eine Besonderheit – zumindest der höher entwickelten Ornithomimosauria – war, dass der Mittelhandknochen (Metacarpus) des ersten Strahls im Gegensatz zu den meisten anderen Theropoden annähernd gleich lang wie die der beiden anderen Strahlen war.
Die innere Systematik der Ornithomimosauria ist nur bei den urtümlicheren Vertretern gut belegt.
Aufgrund des Baus ihrer Hinterbeine – insbesondere der langen Unterschenkel und der modifizierten Mittelfußknochen – gelten die Ornithomimosauria als schnelle Läufer.
Aussagen über das Sozialverhalten der Ornithomimosauria sind schwierig, wie bei allen nur durch Fossilfunde bekannten Tieren.
