Kość ramienna była względnie smukła, tylko nieznacznie dłuższa od ręki. Kości łokciowa i promieniowa były wydłużone, nie łączyły się ze sobą zbyt silnie więzozrostem. Śródręcze w porównaniu z palcami było długie. Trzy palce prawie nie różniły się długością, jednak pierwszy był najbardziej korpulentny, a drugi – najdłuższy. Różnorodne chropowate miejsca i wyciski na przednich łapach wskazywały na obecność silnych mięśni. Większość powierzchni stawowych ręki było głęboko pobrużdżonych, co wskazuje na grube chrząstki w stawach. Choć deinocheir miał wielkie ręce, stosunek pomiędzy ich wielkością a rozmiarem obręczy barkowej był mniejszy niż u osiągającego skromniejsze rozmiary ornitomimozaura ornitomima. Kości ręki deinocheira cechują proporcje podobne do obserwowanych u niewielkiego teropoda kompsognata. Widełki, element nieznany u żadnego innego ornitomimozaura, były U-kształtne. Kończyny tylne były względnie krótkie. Kość udowa była dłuższa od piszczeli, co często zdarza się u dużych zwierząt. Śródstopie było krótkie i podobnie jak u większości innych teropodów nie arktometatarsalne. Paliczki nosiły tępe pazury, szeroko zakończone, zamiast zaostrzonych na końcach, jak u innych teropodów. Przypominały one pazury u dużych dinozaurów ptasiomiedniczych.