Сейчас известно несколько родов и видов теризинозавров: барремский Falcarius utahensis
из Юты, аптский Beipiaosaurus inexpectus и альбский Alxasaurus elesitaiensis из Китая, пара видов туронских Nothronychus из Нью-Мексико и Юты, синхронные Segnosaurus galbinensis, Erlikosaurus andrewsi и Enigmosaurus mongoliensis из Монголии, Nanshiungosaurus brevispinus из кампана Китая, а также множество прочих. Если первые представители были по динозавровым меркам малы — фалькариус и альксазавр 4 м, бейпяозавр всего 1,8 м, то позднейшие заметно вымахали — нотронихус и сегнозавр до 6 м, теризинозавр — предположительно до 10 м. Размер при этом увеличился не за счёт хвоста, как у читерских зауропод и большинства теропод: от стройного длинношеего и длиннохвостого фалькариуса пропорции менялись в сторону утяжеления. Теризинозавры прирастали телом — очень массивным, укороченным и широким, с огромным животом, защищённым снизу негнущимся панцирем из мощных брюшных рёбер. Хвост стал совсем коротким, шея тоже заметно укоротилась и стала толще, ноги стали толстыми, стопа — широкой и разлапистой, с четырьмя большими когтистыми пальцами; некоторые, возможно, перешли на стопохождение. Передние лапы выросли до немыслимых размеров и вооружились теми самыми знаменитыми когтями. Чрезвычайно преобразился таз — настолько, что он не был похож ни на ящеро-, ни на птицетазовый, за что в частности получил своё название энигмозавр — «загадочный ящер». Лобковые кости стали намного толще и развернулись назад и могли соединяться с седалищными, которые приобрели вид рогулины или мощного молотка; передняя часть подвздошных развернулась загнутыми крючками-крыльями. Череп тоже стал очень странным: небольшой, вытянутый, низкий и узкий. Маленькие зазубренные зубки сохранились только в задней части челюстей (у примитивного фалькариуса они ещё были по всей длине челюстей), а передняя преобразилась в довольно широкий клюв, покрытый роговым чехлом; передняя половина низкой и длинной нижней челюсти сильно отгибалась вниз. В целом голова стала похожа на таковую прозауропод, камптозавров и игуанодонов. Собственно, это и не странно, ведь теризинозавры в немалой степени сохранили архаику строения позднетриасовых динозавров, когда разные линии ещё не разошлись или разошлись недалеко. Судя по отпечатку Beipiaosaurus inexpectus и пигостилю на конце его хвоста, тело было покрыто длинными волосовидными перьями. Видимо, теризинозавры полностью перешли на растительную пищу, а когти на огромных лапах были нужны для пригибания ветвей или отмахивания от назойливых тарбозавров.