与人类、其他灵长目相比，兽脚亚目恐龙的前肢活动范围不大，与大众媒体与读物中的形象相反。兽脚亚目与原蜥脚类恐龙无法前掌前后转动它们的手掌，手掌只能朝下、或朝后。人类的桡骨与尺骨关节，允许他们随意转动手掌。在蜥臀目恐龙的肘部关节中，桡骨末端接至尺骨的沟，妨碍大范围的动作。同样地，其腕部关节的活动方向、活动范围也有限。
某些物种的手掌与手指可以做出较灵活的动作，例如肉食龙下目的高棘龙、以及原始的艾雷拉龙下目、双脊龙科。虚骨龙类的前肢开始出现功能的转变，肩膀关节节相当灵活，可将前肢平举；可飞行鸟类的前肢运动达到极限。但是，似鸟龙下目与驰龙科的手掌、手指较不灵活。手盗龙类（包含驰龙类）的手腕有半月形骨头，使腕部关节相当灵活，可以做出类似鸟类的手掌收叠于前肢侧的动作。
根据已发现的表皮痕迹，兽脚亚目恐龙的皮肤、覆盖物相当多样化。原始兽脚亚目恐龙具有小型、瘤状鳞片。某些物种更具有由皮内成骨构成的大型鳞片，例如食肉牛龙。
兽脚亚目的有羽毛恐龙绝大多数都为虚骨龙类，只有斑龙超科的似松鼠龙和鲨齿龙科的昆卡猎龙被发现拥有羽毛。美颌龙科与原始暴龙超科具有原始羽毛，可能是构造简易的中空细毛。镰刀龙类的北票龙被发现有两种型态的羽毛，分别是具有大型羽干的羽毛，另一种则是结构简单的原始羽毛。