Limusaurus, ornitomimozaury oraz archozaury takie jak Shuvosaurus czy Effigia nie są blisko spokrewnione, żyły również w innych okresach, jednak wykazują one wiele podobieństw w budowie szkieletu. Wszystkie miały małe czaszki z dużymi oczodołami, bezzębne szczęki, długie szyje i wydłużone kończyny tylne. Inny bazalny ceratozaur, Elaphrosaurus, początkowo został uznany za ornitomimozaura. Niektóre cechy anatomiczne Limusaurus, takie jak mała bezzębna głowa i długa szyja, oraz w szczególności obecność gastrolitów, sugerują, że był on roślinożercą. Jest to najwcześniejszy i najbardziej bazalny znany roślinożerny teropod.
Dłoń Limusaurus nie zachowała się w całości u żadnego ze znanych osobników, jednak odkryte skamieniałości pozwoliły na niemal kompletne jej zrekonstruowanie. Tradycyjnie uznaje się, że teropody utraciły dwa wewnętrzne palce dłoni (występowałyby u nich palce I-II-III), co odróżniałoby je od innych czworonogów, u których zanikły oba zewnętrzne palce – I i V. Ten nietypowy schemat występował u bazalnych teropodów i był również przypisywany nieptasim tetanurom. Stoi to w sprzeczności z badaniami dowodzącymi występowania palców II-III-IV u jedynych współczesnych tetanurów, ptaków.