在始盗龙和黑瑞龙发现以前，腔骨龙一直扮演着最早的兽脚类恐龙的角色。在美国新墨西哥州北部，科学家曾经在三叠纪晚期的地层中发现了异常完整而且保存完美的腔骨龙化石骨骼，对它的研究表明腔骨龙确实可以作为早期兽脚类恐龙的代表。腔骨龙体长将近2.5米，身体轻巧，骨头的中间都是空心的，这一点很像鸟类。因此，推测它活着的时候体重可能也就是20千克左右。腔骨龙是标准的两足行走动物，后腿形似鸟腿，十分强壮，看来很宜于行走。它的前肢短，具有适于攀缘和掠取食物的灵活的手。身体以臀部为支点保持平衡，尾巴又细又长。它的脖子也相当地长，前端是结构精巧的头骨。
腔骨龙的头骨狭长，有巨大的颞孔和前眼窝。这些特征已经奠定了整个兽脚类恐龙家族的形态基础。腔骨龙那些侧扁的牙齿深埋在齿槽中，十分尖利，而且带有锯齿。这样的牙齿显露出了腔骨龙的高度肉食性。它们很可能以小型或中型的爬行动物为食。
腔骨龙的腰带显示了典型的蜥臀类特点。肠骨向前和向后扩大，并且与包含了好几个脊椎骨的长长的颈部相连；耻骨从肠骨两侧向前向下延长，坐骨则向后、向下伸展；耻骨和坐骨都较长，而尤以耻骨为甚，它们与肠骨中间通过一种骨质的突起接合，而不是直接连接；容纳球形的股骨头的臼窝（关节窝）是开孔的或叫做穿透式的，这一点是所有恐龙区别于其它爬行动物的特点。
腔骨龙的生活方式可能也代表了兽脚类恐龙的基本适应形式，即习惯于在干燥的高地上生活。就这种地区的生活条件来说，快速奔跑的能力和动作敏捷的特点无论在捕食其它动物还是在逃避敌害方面都是头等重要的。腔骨龙在这方面也奠定了兽脚类恐龙的适应基础。