新陈代谢
伶盗龙可能在某种程度上是温血动物,因为它们猎食时必须消耗大量的能量。伶盗龙的身体覆盖着羽毛,而在现代的动物中,具有羽毛或毛皮的动物通常是温血动物,它们身上的羽毛或毛皮可以用来隔离热量。驰龙科与某些早期鸟类的骨头生长速率,与现代的哺乳类与鸟类相比,显示它们具有较为适中的新陈代谢率。纽西兰的奇异鸟在生理、羽毛形态、骨头结构、甚至于狭窄的鼻部结构,相当类似驰龙科;而鼻部结构经常是新陈代谢的关键指标。奇异鸟是种高度活跃、无法飞行的鸟类,并具有稳定的体温以及相当低的新陈代谢率,使奇异鸟成为原始鸟类与驰龙科的新陈代谢参考模型。
在驰龙科中,比伶盗龙原始的成员通常身体覆盖着羽毛,并具有完全发展的有羽毛前肢。而伶盗龙的祖先具有羽毛,可能拥有飞行能力,这使得古生物学家认为伶盗龙也具有羽毛,如同许多现代的无法飞行鸟类,仍保有身体上的羽毛。
羽毛
过去长期以来,古生物学家认为伶盗龙具有羽毛,但没有证据可以证明。根据2007年9月份的(科学)杂志,古生物学家爱伦·特纳、彼得·马克维奇、马克·诺瑞尔,在一个发现自蒙古的伶盗龙化石(编号1GM 100981,身长1.5米,体重15千克)的前臂,发现了六个羽茎瘤。鸟类骨头上的羽茎瘤可用来固定羽毛,而伶盗龙骨头上的羽茎瘤则明确显示它们也具有羽毛。
根据特纳等人的说法,并非所有史前鸟类的化石都发现了羽茎瘤。但没有发现羽茎瘤,不代表这些史前鸟类缺乏羽毛。羽茎瘤的发现显示伶盗龙拥有羽毛,而且应该是类似现代鸟类翅膀上的羽毛,包含羽轴与羽支所形成的羽片。这些研究人员并提出,伶盗龙的前臂具有14个次要羽毛,而始祖鸟具有至少12个次要羽毛,小盗龙具有18个,胁空鸟龙则具有10个。他们认为这些羽毛数量的不同,代表者这些动物与现代鸟类的差异程度。
特纳等人将伶盗龙的羽毛,视为大型、无法飞行的手盗龙类因为体型的增大,而在演化过程中失去羽毛的证据。特纳等人并发现,目前的无法飞行鸟类几乎没有羽茎瘤,而伶盗龙的羽茎瘤则证明驰龙科的祖先应该可以飞行,但伶盗龙与其他大型的驰龙科后来却丧失了飞行能力;然而,驰龙科祖先的羽毛也可能具有其他功能,而非用来飞行。对于无法飞行的伶盗龙,它们的羽毛可能作为展示物用,或孵蛋时覆盖它们的蛋巢,或是在上坡奔跑时增加速度用。