Historia thumb|left|Formacja Nemegt leży na południu Mongolii Pierwsze znane szczątki deinocheira odkryła polska paleontolożka Zofia Kielan-Jaworowska 9 lipca 1965 w miejscu zwanym Altan Ula III (43°33,987' N, 100°28,959' E) w obrębie Basenu Nemegt na pustyni Gobi. Kielan-Jaworowska należała do polskiej grupy, której towarzyszył mongolski paleontolog Rinczen Barsbold, uczestnicząc w wyprawach polsko-mongolskich w latach 1963–1965, organizowanych przez Polską i Mongolską Akademię Nauk. Wyprawy te wyróżniały się kobiecym kierownictwem. Badacze spędzili 9–11 lipca, odsłaniając okaz i ładując go na środek transportu. W doniesieniu z 1968 autorstwa Kielan-Jaworowskiej i Naydina Dovchina, podsumowującym osiągnięcia wypraw, ogłoszono, że znalezione szczątki reprezentują nową rodzinę teropodów. Okaz ten leżał w niewielkim wzgórzu z piaskowca. Większa część tego fragmentarycznego szkieletu bez zachowanych połączeń stawowych prawdopodobnie zerodowała do czasu odkrycia. Pozostały obie kończyny górne z wyjątkiem szponów ręki prawej, kompletna obręcz barkowa, trzony 3 kręgów grzbietowych, 5 żeber, gastralia (żebra brzuszne) i 2 ceratobranchialia. Okaz ten uznano za holotyp Deinocheirus mirificus. Nazwę nadały mu Halszka Osmólska i Ewa Roniewicz w 1970.