[2]​ No puede determinar si el espécimen de Cleveland-Lloyd representa a un adulto completamente maduro, así que el límite superior del tamaño para el taxón sigue siendo desconocido.

Se diferencia de Coelurus en la ausencia de pleurocoelo en dorsales anteriores; las prezigapófisis caudales posteriores alargadas a la mitad longitud del centro, a su vez corto; derecho, el eje sigmoideo humeral algo arqueado, antes que derecho, el radio de fondo plano algo que pie púbico formado arcos; el eje femoral sigmoideo derecho; metatarsode longitud casi igual a la longitud humeral, con un índice húmero/metatarso de 1,75.

Se diferencia de Ornitholestes en el margen anterior recto del premaxilar, algo redondeado; la forma en T del cuadratoyugal en forma de L; espina neural alargada; prezigapófisis caudales posteriores solamente alcanzando la mitad de la longitud del centro; radio arqueado, delgado más que derecho y robusto.

y se exhibe en el Museo Norteamericano de Vida Antigua en Lehi, Utah .

Se ha asignado un paratipo a la especie, el espécimen AMNH 587, que consiste en una mano incompleta también recolectada de Bone Cabin Quarry y originalmente en 1903 por Henry Fairfield Osborn referido a Ornitholestes hermanni.

[5]​ Aunque un detallado análisis filogenético de Tanycolagreus tiene todavía que ser realizado, Carpenter et al.

Un análisis filogenético detallado realizado en 2007 por Philip Senter, incluido Tanycolagreus, mostró que tenía una posición basal en Tyrannosauroidea.