Sinosauropterix prima, "la primera pluma de lagarto china", fue hallado en Sihetun en 1996. Se conocen cuatro esqueletos completos de este animal y su descubrimiento produjo un gran revuelo. Esto se debe a que los fósiles en perfecto estado de conservación muestran detalles de la piel, que parece estar cubierta de unos finos filamentos que se han interpretado como plumas primitivas, conviertiéndose así en una pieza fundamental de la teoría del origen dinosauriano de las aves. El hecho de que esta especie posea plumas es muy significativo, ya que al tratarse de un coelurosaurio puede significar que todas los géneros posteriores que evolucionaron a partir de estos, y que son más cercanos a las aves que Sinosauropterix, podrían tener también plumas. Grupos como los ornitomimosaurios, los troodóntidos, los tiranosáuridos, los dromeosáuridos, los oviraptorosáuridos o los terizinosáuridos pudieron tener plumas. De hecho, posteriormente se han hallado, también en China, fósiles con marcas de plumas de estos tres últimos grupos mencionados: Sinornithosaurus milenii, Caudipterix Zoui y Beipaiosaurus inespectus, respectivamente. Esta cubierta de plumas tambíen nos habla de su metabolismo. La necesidad de retener el calor corporal nos indica que probablemente fuera un animal de sangre caliente.

Tenía tres dedos en la mano, lo que indica que posiblemente su pariente Compsognathus también los tuviera. El número de dedos de la mano de Compsognathus ha sido objeto de debate puesto que en algunos de los fósiles mejor conservados parece apreciarse sólo dos. Sinosauropterix tenía la cola más larga de todos los terópodos, con un total de 64 vértebras.

Al igual que en un especimen de Compsognathus, se han hallado en Sinosauropterix restos de su última comida. En uno de los ejemplares había un lagarto, mientras que otro conserva los restos de un pequeño mamífero, siendo el único dinosaurio hallado con un mamífero en su estómago. En un esqueleto se observan dos estructuras ovaladas en la parte inferior del tórax que se han interpretado como huevos que se encontraban en el oviducto.

Sinosauropterix prima.