Il s'agit de l'un des dinosaures les plus énigmatiques connus à ce jour. De cet animal, seul deux bras entiers, ainsi que quelques côtes et vertèbres ont été retrouvés. Les bras font dans les 2,4 mètres chacun, et chaque griffe fait environ 25 centimètres de long. Il a été déterré au sud de la mongolie, en 1965. Le squelette date du crétacé supérieur, entre la fin du campanien et le début du maastrichtien, il y a environ 70 millions d'années.
Ces bras sont très semblables aux dinosaures de la super famille Ornithomimosauria, dont il en fait peut être partie. S'il reste évident qu'il s'agit d'un théropode, son véritable apect, comme ses moeurs et son régime alimentaire, démeurent un mystère. L'animal est tellement unique que l'on lui a dédié une famille entière pour cette seule espèce : Deinocheiridae.
Si l'on suit la thèse d'un ornithomimé géant, qui est la plus acceptée à ce jour, on obtiendrait, suivant les proportions par apport aux bras, et si l'on prend les proportions d'un ornithomimé type, un animal de plus de 9000 kg et de plusieurs dizaines de mètres de long. Ce serait alors l'un des théropode les plus grand connu à ce jour, rivalisant même avec Tyrannosaurus rex et spinosaurus. Mais il ne s'agit encore ici que d'une hypothèse. On admet généralement que par sa taille et ses bras, ce serait probablement un carnivore.