Название ящера переводится как «хвостовое перо»[2]: на хвосте у него были длинные, до 20 см, перья, расположенные веером и служившие, возможно, для привлечения полового партнёра. Этот пернатый динозавр не мог летать, так как его «крылья» были слишком коротки, а перья на них прямые и симметричные. Такая форма не создаёт подъёмной силы. Чтобы она возникла, плоскость опахала должна быть асимметричной, с более широким передним краем, и выпуклой сверху.
Конечности у каудиптерикса были длинные, голова короткая. Достигал длины 1 метр, высоты 0,6 метра и веса 14 кг. В челюстях каудиптерикса имелись зубы, но, как и современные птицы, он глотал маленькие камешки, которые помогали ему перемалывать корм в мускульном желудке.