Австрораптор представляет собой крупного дромеозаврида подсемейства Unenlagiinae, достигавшим в длину около 5-ти метров, что делает его крупнейшим дромеозавридом, обнаруженным южном полушарии. Предплечье Austroraptor cabazai было относительно коротким, намного короче в сравнении с таковым у других представителей семейства дромеозаврид. Передние конечности также были относительно коротки, что вызывает некоторые ассоциации со знаменитым тираннозавром (Tyrannosaurus rex). Типовой образец, под названием MML-195, состоял из нескольких скелетных фрагментов, включающих части черепа, нескольких шейных и кресцовых позвонков, рёбер и фрагментов задних конечностей. Останки были датированы поздним мелом - от кампаниана до маастрихта (около 70-ти миллионов лет назад).
Череп Австрораптора был сильно удлинён (гораздо более длинным, чем у остальных дромеозаврид) и составлял примерно 80 см в длину. Некоторые останки его черепа имели сходство с таковыми у гораздо более мелких троодонтид (Troodontidae). Передние лапы троодонтид были более короткими, чем у дромеозаврид. Длина пелечечой кости представителей этого семейства составляла менее чем половину от длины их бедренной кости. Зубы Австрораптора были конической формы, без зазубрин, и имели некое сходство с зубами Спинозаврид (Spinosauridae). Кладистический анализ типового образца позволил учёным отнести Австрораптора к подсемейству Unenlagiinae. Некоторые особенности строения скелета австрораптора, позволившими сделать такой вывод включают в себя геометрию о образование некоторых элементов позвонков. Было определено, что Австрораптор является близким родственником Буитрераптора (Buitreraptor), гораздо более мелкого Дромеозаврида из того же подсемейства.
